氮循环

[拼音]：dan xunhuan

[外文]：nitrogen cycle

氮是自然界中的丰富元素，主要以氮气(N2)的形式存在于大气中，以有机氮的形式存在于沉积物中，以溶解氮的形式存在于海水中。这三种氮的量的变动都很小。其他形态的氮则不停地进行着复杂的流动和交换，而且受人类活动的强烈影响。自然界中氮的分布和氮的流动交换情况见表1和表2。

生态系统中的氮循环

氮气占大气总体积的78％以上。氮在大气中主要以氮的分子态存在，还以氨（NH3）、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等氮的化合态的形式存在。这些化合态的氮在云、气溶胶粒子、雨滴中转化为铵(NH嬃)和硝酸根(NO婣)，随降水降落地面。大气中的N2和 O2可在雷电作用下反应生成NO婣。土壤和水体中某些细菌和微生物也可吸取大气中的氮，并把它和氢结合成为氨。这样生成的氨以及大气中降落的铵类化合物在微生物的硝化作用下，最终变为硝酸盐。硝酸盐很容易被植物根系吸收，在植物体内合成多种有机化合物如蛋白质。然后通过食物链的传递成为动物体的蛋白质。动、植物死亡后，残体被微生物分解，氮又以氨的形式回到土壤和水体中。动物排出的粪便含尿素和氨，尿素也可被微生物转变为氨。

土壤中的硝酸盐在微生物的反硝化作用下还原为氮和氧化亚氮 (N2O)而逸入大气中。氨也可由于挥发而进入大气。土壤中的硝酸盐和氨极易溶于水，所以很容易随地表径流和地下水排入水体中。

人类活动的干预

指人为的固氮作用，即化学氮肥的生产和应用，大规模种植豆科植物等有生物固氮能力的作物，以及燃烧矿物燃料生成NO和NO2。人为的固氮量是很大的，估计约占全球年总固氮量的20～30％。随着世界人口的增多，这一比例将会继续上升。

农田大量施用氮肥，使排入大气的N2O不断增多。在没有人为干预的自然条件下，反硝化作用产生并排入大气的N2和N2O，与生物固氮作用吸收的N2和平流层中被破坏的N2O是相平衡的。N2O是一种惰性气体，在大气中可存留数年之久。它进入平流层大气中以后，会消耗其中的臭氧，从而增加到达地面的紫外线辐射量。这可能会给人体健康带来有害影响，对此目前还不很清楚。