农村地下水硝酸盐氮污染及其防治
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在美国，有研究者对地下水硝酸盐氮污染源进 行过分析。 氮污染 65％来自农用氮肥和农药，21％ 来自动物粪便，其余来自各种豆科植物［9］。 可见，豆 科植物的固氮能将所有产生的有机物进行吸收，也 会产生残留污染。
3 农村地下水硝酸盐氮污染的防治
对于农村地下水资源的防治对策，首先应立足 于“防”，这是由地下水污染的特性所决定的。 地下 水处于地面以下，相对于地表水治理更困难，治理 涉及到土壤的治理和恢复等许多地质地理问题。 3．1 防护
摘要：地下水一直是重要的饮用水水源之一，然而由于大量氮素化肥的施用，以及动物粪便、生活污水和
工业废水的不合理处置和利用，导致我国农村地下水受到不同程度的硝酸盐氮污染。
关键词：地下水；硝酸盐氮；修复技术
中 图 分 类 号 ：X592
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：0439－8114（2010）10－2605-04
2606
湖 北 农 业 科学
2010 年
症，血质下降，抑制中心迷走神经，使心动过速。 此外，硝酸盐和亚硝酸盐在各种含氮有机化合
物（胺、酚胺、尿素、氰胺等）的作用下会形成具有化 学稳定性的高度“三致”（致癌、致畸形、致突变）物 质亚硝基胺和亚硝基酚胺 ， ［5，6］ 它 们 会 诱 导 产 生 肠 道、脑、神经系统骨骼、皮肤、甲状腺等肿瘤疾病 。 ［7，8］ 我国的河南省林县， 山西省阳城县及江苏省泰县、 扬中县等地区的食道（管）癌症高发病率与当地水 源中高硝酸盐含量密切相关。
对于农村来说，主要的面源污染是指在农业生 产过程中广泛施用化肥农药等有机物质所造成的。 这类有机物通过浇灌和降水渗入至地下，使地下水
中的含氮量增加。 自解放以来，我国氮肥施用量逐 年增加，具体情况如图 2 所示的我国有机肥和化肥 的结构变化。 从 1990 年开始的我国九大土壤肥力 与肥效长期检测证明，我国农田化肥当年的利用率 为氮 30％～35％、磷 20％～30％、钾 45％～60％，大部分 肥料没有被植物吸Leabharlann Baidu，反而残留在地下，造成地下 水的污染。 2．3 豆科植物固氮污染
同时，亚硝酸盐具有抗甲状腺素的作用，即使 在碘含量很高的地区，如饮用水中硝酸盐、亚硝酸 盐的含量高，同样也会导致地方性甲状腺肿，并且 会干扰肌体对维生素 A 的吸收，导致维生素 A 缺乏
收 稿 日 期 ：2009－10－29 基 金 项 目 ：湖 南 工 学 院 科 研 项 目 （HY08013 ） 作者简介：庞朝晖（1979－），男，湖南邵阳人，讲师，硕士，研究方向为水处理技术及理论，（电话）15886436718（电子信箱）pangzhaohui＿hy＠163．com。
Remediation of Groundwater Polluted by Nitrate in Rural Area
PANG Zhao－hui1，LI Li－bo1，YUE Yu－feng2 （1.Hunan Institute of Technology， Hengyang 421002，Hunan，China； 2.Shenzhen Design Institute of China Nuclear Power Engineering Co． ， Ltd．，Shenzhen 518031，Guangdong，China）
Abstract： Groundwater is always one of the main sources of drinking water． But due to vast use of nitrogenous fertilizer and irrational treatment or utilization of animal dejecta， domestic wastewater and nitrogen－contained industrial wastewater， nitrate pollution of the groundwater was serious in rural area． Key words： groundwater； nitrate； remediation
2607
肥 料 中 的 比 例//% 氮肥//万 t
化 肥 比 例 //%
100
有 机 肥 比 例 //%
2 500
90
氮肥//万 t
80
2 000
70
60
1 500
50
40
1 000
30
20
500
10
0
0
1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005
年份
图 2 有机肥和化肥的结构变化
1 地下水硝酸盐氮污染的危害
硝酸盐本身对人体并没有危害，但在人体内经 硝酸盐还原菌作用生成亚硝酸盐，亚硝酸盐会与血 液中起传送氧气功能的血红蛋白反应形成高铁血 红蛋白，从而影响血液中氧的传输能力。 在成年人 的血液中，酶可以将高铁血红蛋白再转换回血红蛋
白，使得高铁血红蛋白的含量不超过 1％。 新生儿体 内这种酶含量较低，因此他们的高铁血红蛋白的含 量通常在 1％～2％。 任何高于该含量的血液病均被 称为是高铁血红蛋白症，在含量较高时，通常会有 紫绀出现，在这种情况下，婴儿会出现黏膜变蓝以 及消化和呼吸系统疾病［2］。 而且婴儿胃内酸度低于 成年人，有利于硝酸盐还原菌的发展，所以婴儿对 硝酸盐的潜在毒性比少年儿童和成年人更为敏感， 尤其是 6 个月以下的婴儿。 当饮用水中硝酸盐含量 达到 90～140 mg ／ L 时，就会导致婴儿高铁血红蛋白 症，俗称蓝婴病 ； ［3，4］ 当 血 液 中 高 铁 血 红 素 的 含 量 达 到 70％时，即导致窒息而死。 在抗氧化类药物及化 学药物作用下，或其他有可能抑制人体对高铁血红 蛋白向血红蛋白转变的情况下，一些人还可能增加 患高铁血红蛋白血症的敏感性。
治理和修复大面积的地下水硝酸盐氮污染是 一个世界性的难题，目前农村地下水硝酸盐氮的治 理除了自然净化过程中的反硝化作用外，没有特别 有效的办法。 局部城市已采用的除去地下水中的硝 酸盐氮的方法对于将来农村地下水的修复值得借 鉴，其修复手段主要是靠工程措施来解决，归纳起 来包括以下 3 个方面。 3．2．1 生 物 修 复 技 术 自 然 界 中 存 在 的 某 些 微 生 物对污染物有一定的降解作用，但是这个降解过程 通常较慢， 在实际的水处理过程中难以得到运用。 研究表明，在地下水环境中，一定的条件下，存在着
气态氮 有机氮 气态氨
豆类
挥
植物
发
固氮
矿化
有机氮
吸附
NH4＋
NO3－
NH4＋
硝化
NO3－
植物吸收
挥发 耕作层
地表
吸附 吸附
NH4＋ 硝化 硝化
NH4＋
犁底层
上包气带
NO3－ 反硝化 气态氨 NO3－ 反硝化 气态氨
地下水位 下包气带 含水层
图 1 氮的形态及转化示意图
隔水层
第 10 期
庞朝晖等：农村地下水硝酸盐氮污染及其防治
次喷灌和 1 次漫灌方式下的硝酸盐入渗率分别是 9％、13％和 48％。 3．1．3 改 变 种 植 轮 作 系 统 我 国 对 植 物 轮 作 充 分 利用和吸收氮肥有了很深的认识，早在公元前 5 世 纪的《齐民要术》中就指出豆类和谷类套作轮茬的 好处。 不同根系类型作物轮作，特别是浅根系与深 根系作物轮作可利用深根系作物对土壤下层硝态 氮的吸收而改变土壤中硝态氮的累积与移动。 有研 究显示，在快速生长的深根植物大豆、田箐与玉米 轮作的种植体系中，大豆、田箐能够吸收利用玉米 不能利用的深层硝酸盐氮。 3．1．4 发展生态农业施肥 中国科学院 “九五”重 大科研项目中，研究了长效碳酸氢铵的缓效机理和 环境效应， 提出了长效碳铵中 DCD 与从碳铵中离 解出来的游离态铵形成分子间氢键的观点，这一弱 相互作用力可以降低土壤中铵的浓度，使得土壤的 pH 值在氨挥发期间降低 0．2~0．4， 延缓硝酸盐氮的 形成时间，减少 N 素的损失。 长效碳酸氢铵能减少 施肥后地下水的硝酸盐氮污染 。 ［10］ 另外我国有研究 者利用农业秸秆和牲畜粪便、城市生活垃圾和人类 粪尿进行堆肥， 同时把所堆出的垃圾肥与无机 N、 P、K 肥 按 一 定 比 例 制 成 适 应 特 定 作 物 的 低 浓 度 有 机无机复混肥。 试验表明，施用这种堆肥有利于减 少地下水硝酸盐氮污染，同时肥效比较高 。 ［11］ 3．2 治理和修复
我国地下水硝酸盐氮的污染呈增长趋势，已有 的研究表明，在我国北方缺水地区地下水硝酸盐氮 污染已经比较严重，尤其在广大的农村，氮素污染 源集中地（农业上农药、氮肥的大量使用，含氮工业 废 水 废 气 的 排 放 ， 垃 圾 的 堆 放 等 ）， 在 一 定 的 气 候 、 地质和土壤条件的共同作用下极易造成对地下水 的污染［1］。 由于硝酸盐氮极易溶于水，且无色无味， 大部分农民已经长期饮用这种被严重污染的井水， 但并不知道其危害。 近年来国家对“三农”问题非常 重视，关注农民的身体健康也是各级政府刻不容缓 考虑之事，所以，对于我国农村地下水硝酸盐氮污 染的防治工作是水务工作者亟待解决的问题。
通常，针对实际情况，地下水的防护可以采取 以下几种方法。 3．1．1 改 变 施 肥 方 法 提 高 农 作 物 对 氮 的 吸 收 率 是直接降低氮残留污染的主要方法。 对于农作物种 植区，可以采用分次减量施肥、施药控制氮素的释 放速率，减少土壤中氮的累积量，降低氮素向地下 水的淋失量，提高吸收率；同时将有机肥和无机肥 合理搭配使用，也会使有机肥氮素释放速率变慢。 3．1．2 改 变 灌 溉 水 源 及 模 式 浇 灌 农 田 的 水 源 采 用库河水或大气降水， 可以改善地下水的水质，防 止不加处理的废水直灌时造成地下水的二次污染。 同时采用喷灌、雾灌代替漫灌，以降低硝酸盐的入 渗率。 有文献表明，同等灌溉量条件下，3 次喷灌、2
对于农村地下水硝酸盐氮污染分析其来源主 要有点源、面源和豆类作物污染源 3 种。 2．1 点源污染
主要是农村地区生活污水及工业废水的污染。 近年来，随着农村的发展，畜禽养殖业发展较快，产 生的大量畜禽类粪便污染物未作任何处理就直接 进入土壤和环境中，畜禽粪便含氮量较高，入渗土 壤进入地下水，对地下水造成较大的污染。 同时，大 量的工业企业进驻农村，排出的废水未经处理直接 排入水体或灌溉农田，也是农村地下水受硝酸盐氮 污染的原因之一。 2．2 面源污染
第 49 卷第 10 期 20第10 1年0 期10 月
湖北农业科学 Hubei Agricultural Sciences
Vol． 49 No.10 Oct．，2010
农村地下水硝酸盐氮污染及其防治
庞朝晖 1，李立波 1，岳禹峰 2 （1．湖南工学院，湖南 衡阳 421002； 2．中国核电工程有限公司深圳设计院，广东 深圳 518031）
反硝化作用。 反硝化作用是在微生物作用下将 NO3－－N 最终转化为 N2O 或 N2 的过程。 它是生态系 统中氮循环的主要环节，是污水脱氮的主要机制。 3．2．2 物 理 化 学 修 复 技 术 利 用 物 理 化 学 修 复 技 术去除地下水中的硝酸盐氮的方法通常有蒸馏、电 渗析、反渗透、离子交换法等。 这些方法中除离子交 换法外，都不能用于大规模的水处理。 常规的离子 交换法用盐酸和氢氧化钠对树脂进行预处理，然后 用浓 NaCl 溶液再生， 树脂再生效率较低， 再生频 繁。 再生过程中产生大量废液，所需费用过高，且不 能选择性地去除硝酸盐氮。 3．2．3 化学修复技术 化学修复技术主要是利用 还原剂将硝酸盐氮还原，根据采用的不同还原剂可 以分为活泼金属还原法和催化还原法。 前者是以 铁、铝、锌等金属单质为还原剂，后者以氢气以及甲 酸、甲醇等为还原剂，一般都必须有催化剂存在时 才能使反应进行。
2 硝酸盐氮污染源的分析
氮的循环一般将会经历以下的转化过程。 矿 化-吸附过程： 土壤有机 N 向 NH4＋转化并被植物吸 收；固化过程：化合的和非化合的 N2 被植物所固化； 硝 化 过 程 ：微 生 物 将 氨 盐 基 氧 化 成 NO2－，进 而 氧 化 成 NO3－； 反 硝 化 过 程 ： 化 合 的 N 以 气 态 的 N（N2， N2O，NO，NO2）返回大气层中。 其不同形态的转化如 图 1 所示。
3 农村地下水硝酸盐氮污染的防治
对于农村地下水资源的防治对策，首先应立足 于“防”，这是由地下水污染的特性所决定的。 地下 水处于地面以下，相对于地表水治理更困难，治理 涉及到土壤的治理和恢复等许多地质地理问题。 3．1 防护
摘要：地下水一直是重要的饮用水水源之一，然而由于大量氮素化肥的施用，以及动物粪便、生活污水和
工业废水的不合理处置和利用，导致我国农村地下水受到不同程度的硝酸盐氮污染。
关键词：地下水；硝酸盐氮；修复技术
中 图 分 类 号 ：X592
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：0439－8114（2010）10－2605-04
2606
湖 北 农 业 科学
2010 年
症，血质下降，抑制中心迷走神经，使心动过速。 此外，硝酸盐和亚硝酸盐在各种含氮有机化合
物（胺、酚胺、尿素、氰胺等）的作用下会形成具有化 学稳定性的高度“三致”（致癌、致畸形、致突变）物 质亚硝基胺和亚硝基酚胺 ， ［5，6］ 它 们 会 诱 导 产 生 肠 道、脑、神经系统骨骼、皮肤、甲状腺等肿瘤疾病 。 ［7，8］ 我国的河南省林县， 山西省阳城县及江苏省泰县、 扬中县等地区的食道（管）癌症高发病率与当地水 源中高硝酸盐含量密切相关。
对于农村来说，主要的面源污染是指在农业生 产过程中广泛施用化肥农药等有机物质所造成的。 这类有机物通过浇灌和降水渗入至地下，使地下水
中的含氮量增加。 自解放以来，我国氮肥施用量逐 年增加，具体情况如图 2 所示的我国有机肥和化肥 的结构变化。 从 1990 年开始的我国九大土壤肥力 与肥效长期检测证明，我国农田化肥当年的利用率 为氮 30％～35％、磷 20％～30％、钾 45％～60％，大部分 肥料没有被植物吸Leabharlann Baidu，反而残留在地下，造成地下 水的污染。 2．3 豆科植物固氮污染
同时，亚硝酸盐具有抗甲状腺素的作用，即使 在碘含量很高的地区，如饮用水中硝酸盐、亚硝酸 盐的含量高，同样也会导致地方性甲状腺肿，并且 会干扰肌体对维生素 A 的吸收，导致维生素 A 缺乏
收 稿 日 期 ：2009－10－29 基 金 项 目 ：湖 南 工 学 院 科 研 项 目 （HY08013 ） 作者简介：庞朝晖（1979－），男，湖南邵阳人，讲师，硕士，研究方向为水处理技术及理论，（电话）15886436718（电子信箱）pangzhaohui＿hy＠163．com。
Remediation of Groundwater Polluted by Nitrate in Rural Area
PANG Zhao－hui1，LI Li－bo1，YUE Yu－feng2 （1.Hunan Institute of Technology， Hengyang 421002，Hunan，China； 2.Shenzhen Design Institute of China Nuclear Power Engineering Co． ， Ltd．，Shenzhen 518031，Guangdong，China）
Abstract： Groundwater is always one of the main sources of drinking water． But due to vast use of nitrogenous fertilizer and irrational treatment or utilization of animal dejecta， domestic wastewater and nitrogen－contained industrial wastewater， nitrate pollution of the groundwater was serious in rural area． Key words： groundwater； nitrate； remediation
2607
肥 料 中 的 比 例//% 氮肥//万 t
化 肥 比 例 //%
100
有 机 肥 比 例 //%
2 500
90
氮肥//万 t
80
2 000
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10
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1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005
年份
图 2 有机肥和化肥的结构变化
1 地下水硝酸盐氮污染的危害
硝酸盐本身对人体并没有危害，但在人体内经 硝酸盐还原菌作用生成亚硝酸盐，亚硝酸盐会与血 液中起传送氧气功能的血红蛋白反应形成高铁血 红蛋白，从而影响血液中氧的传输能力。 在成年人 的血液中，酶可以将高铁血红蛋白再转换回血红蛋
白，使得高铁血红蛋白的含量不超过 1％。 新生儿体 内这种酶含量较低，因此他们的高铁血红蛋白的含 量通常在 1％～2％。 任何高于该含量的血液病均被 称为是高铁血红蛋白症，在含量较高时，通常会有 紫绀出现，在这种情况下，婴儿会出现黏膜变蓝以 及消化和呼吸系统疾病［2］。 而且婴儿胃内酸度低于 成年人，有利于硝酸盐还原菌的发展，所以婴儿对 硝酸盐的潜在毒性比少年儿童和成年人更为敏感， 尤其是 6 个月以下的婴儿。 当饮用水中硝酸盐含量 达到 90～140 mg ／ L 时，就会导致婴儿高铁血红蛋白 症，俗称蓝婴病 ； ［3，4］ 当 血 液 中 高 铁 血 红 素 的 含 量 达 到 70％时，即导致窒息而死。 在抗氧化类药物及化 学药物作用下，或其他有可能抑制人体对高铁血红 蛋白向血红蛋白转变的情况下，一些人还可能增加 患高铁血红蛋白血症的敏感性。
治理和修复大面积的地下水硝酸盐氮污染是 一个世界性的难题，目前农村地下水硝酸盐氮的治 理除了自然净化过程中的反硝化作用外，没有特别 有效的办法。 局部城市已采用的除去地下水中的硝 酸盐氮的方法对于将来农村地下水的修复值得借 鉴，其修复手段主要是靠工程措施来解决，归纳起 来包括以下 3 个方面。 3．2．1 生 物 修 复 技 术 自 然 界 中 存 在 的 某 些 微 生 物对污染物有一定的降解作用，但是这个降解过程 通常较慢， 在实际的水处理过程中难以得到运用。 研究表明，在地下水环境中，一定的条件下，存在着
气态氮 有机氮 气态氨
豆类
挥
植物
发
固氮
矿化
有机氮
吸附
NH4＋
NO3－
NH4＋
硝化
NO3－
植物吸收
挥发 耕作层
地表
吸附 吸附
NH4＋ 硝化 硝化
NH4＋
犁底层
上包气带
NO3－ 反硝化 气态氨 NO3－ 反硝化 气态氨
地下水位 下包气带 含水层
图 1 氮的形态及转化示意图
隔水层
第 10 期
庞朝晖等：农村地下水硝酸盐氮污染及其防治
次喷灌和 1 次漫灌方式下的硝酸盐入渗率分别是 9％、13％和 48％。 3．1．3 改 变 种 植 轮 作 系 统 我 国 对 植 物 轮 作 充 分 利用和吸收氮肥有了很深的认识，早在公元前 5 世 纪的《齐民要术》中就指出豆类和谷类套作轮茬的 好处。 不同根系类型作物轮作，特别是浅根系与深 根系作物轮作可利用深根系作物对土壤下层硝态 氮的吸收而改变土壤中硝态氮的累积与移动。 有研 究显示，在快速生长的深根植物大豆、田箐与玉米 轮作的种植体系中，大豆、田箐能够吸收利用玉米 不能利用的深层硝酸盐氮。 3．1．4 发展生态农业施肥 中国科学院 “九五”重 大科研项目中，研究了长效碳酸氢铵的缓效机理和 环境效应， 提出了长效碳铵中 DCD 与从碳铵中离 解出来的游离态铵形成分子间氢键的观点，这一弱 相互作用力可以降低土壤中铵的浓度，使得土壤的 pH 值在氨挥发期间降低 0．2~0．4， 延缓硝酸盐氮的 形成时间，减少 N 素的损失。 长效碳酸氢铵能减少 施肥后地下水的硝酸盐氮污染 。 ［10］ 另外我国有研究 者利用农业秸秆和牲畜粪便、城市生活垃圾和人类 粪尿进行堆肥， 同时把所堆出的垃圾肥与无机 N、 P、K 肥 按 一 定 比 例 制 成 适 应 特 定 作 物 的 低 浓 度 有 机无机复混肥。 试验表明，施用这种堆肥有利于减 少地下水硝酸盐氮污染，同时肥效比较高 。 ［11］ 3．2 治理和修复
我国地下水硝酸盐氮的污染呈增长趋势，已有 的研究表明，在我国北方缺水地区地下水硝酸盐氮 污染已经比较严重，尤其在广大的农村，氮素污染 源集中地（农业上农药、氮肥的大量使用，含氮工业 废 水 废 气 的 排 放 ， 垃 圾 的 堆 放 等 ）， 在 一 定 的 气 候 、 地质和土壤条件的共同作用下极易造成对地下水 的污染［1］。 由于硝酸盐氮极易溶于水，且无色无味， 大部分农民已经长期饮用这种被严重污染的井水， 但并不知道其危害。 近年来国家对“三农”问题非常 重视，关注农民的身体健康也是各级政府刻不容缓 考虑之事，所以，对于我国农村地下水硝酸盐氮污 染的防治工作是水务工作者亟待解决的问题。
通常，针对实际情况，地下水的防护可以采取 以下几种方法。 3．1．1 改 变 施 肥 方 法 提 高 农 作 物 对 氮 的 吸 收 率 是直接降低氮残留污染的主要方法。 对于农作物种 植区，可以采用分次减量施肥、施药控制氮素的释 放速率，减少土壤中氮的累积量，降低氮素向地下 水的淋失量，提高吸收率；同时将有机肥和无机肥 合理搭配使用，也会使有机肥氮素释放速率变慢。 3．1．2 改 变 灌 溉 水 源 及 模 式 浇 灌 农 田 的 水 源 采 用库河水或大气降水， 可以改善地下水的水质，防 止不加处理的废水直灌时造成地下水的二次污染。 同时采用喷灌、雾灌代替漫灌，以降低硝酸盐的入 渗率。 有文献表明，同等灌溉量条件下，3 次喷灌、2
对于农村地下水硝酸盐氮污染分析其来源主 要有点源、面源和豆类作物污染源 3 种。 2．1 点源污染
主要是农村地区生活污水及工业废水的污染。 近年来，随着农村的发展，畜禽养殖业发展较快，产 生的大量畜禽类粪便污染物未作任何处理就直接 进入土壤和环境中，畜禽粪便含氮量较高，入渗土 壤进入地下水，对地下水造成较大的污染。 同时，大 量的工业企业进驻农村，排出的废水未经处理直接 排入水体或灌溉农田，也是农村地下水受硝酸盐氮 污染的原因之一。 2．2 面源污染
第 49 卷第 10 期 20第10 1年0 期10 月
湖北农业科学 Hubei Agricultural Sciences
Vol． 49 No.10 Oct．，2010
农村地下水硝酸盐氮污染及其防治
庞朝晖 1，李立波 1，岳禹峰 2 （1．湖南工学院，湖南 衡阳 421002； 2．中国核电工程有限公司深圳设计院，广东 深圳 518031）
反硝化作用。 反硝化作用是在微生物作用下将 NO3－－N 最终转化为 N2O 或 N2 的过程。 它是生态系 统中氮循环的主要环节，是污水脱氮的主要机制。 3．2．2 物 理 化 学 修 复 技 术 利 用 物 理 化 学 修 复 技 术去除地下水中的硝酸盐氮的方法通常有蒸馏、电 渗析、反渗透、离子交换法等。 这些方法中除离子交 换法外，都不能用于大规模的水处理。 常规的离子 交换法用盐酸和氢氧化钠对树脂进行预处理，然后 用浓 NaCl 溶液再生， 树脂再生效率较低， 再生频 繁。 再生过程中产生大量废液，所需费用过高，且不 能选择性地去除硝酸盐氮。 3．2．3 化学修复技术 化学修复技术主要是利用 还原剂将硝酸盐氮还原，根据采用的不同还原剂可 以分为活泼金属还原法和催化还原法。 前者是以 铁、铝、锌等金属单质为还原剂，后者以氢气以及甲 酸、甲醇等为还原剂，一般都必须有催化剂存在时 才能使反应进行。
2 硝酸盐氮污染源的分析
氮的循环一般将会经历以下的转化过程。 矿 化-吸附过程： 土壤有机 N 向 NH4＋转化并被植物吸 收；固化过程：化合的和非化合的 N2 被植物所固化； 硝 化 过 程 ：微 生 物 将 氨 盐 基 氧 化 成 NO2－，进 而 氧 化 成 NO3－； 反 硝 化 过 程 ： 化 合 的 N 以 气 态 的 N（N2， N2O，NO，NO2）返回大气层中。 其不同形态的转化如 图 1 所示。