庞炳坤 关于氧化亚氮排放的综述
庞炳坤关于氧化亚氮排放的综述

有关土壤氧化亚氮排放的综述环境科学庞炳坤2015103032摘要:由温室气体排放所引起的全球变暖已经成为关注的热点,其中CO2和N2O作为最主要的温室气体在目前的全球气候变化进程中扮演着至关重要的角色。
据估计,大气中90%的N2O来自地表生物源,土壤是全球最主要的N2O 排放源。
大气中N2O浓度虽然比CO2低,却有很大的增温潜势。
因此, 分析不同生态系统土壤理化性质及微生物特征差异,找出影响N2O排放的主要驱动因子不仅是准确评估全球碳收支的关键, 亦是制定应对全球变化策略的关键。
关键词:土壤;温室气体;N2OAbstract:global warming caused by emissions of greenhouse gases has become a focus of hot spots, in which CO2 and N2O as the main greenhouse gas in the process of the current global climate change plays a vital role. It is estimated that 90% of N2O from surface of biological source in the atmosphere, soil is one of the main global N2O emission source. Although N2O concentration is lower than the CO2 in the atmosphere, has a great potential of warming. Therefore, the analysis of different ecological system of soil physical and chemical properties and microbial characteristics differences, find out the main driving factors affecting N2O emissions not only is the key to accurately assess the global carbon balance, also is the key ofstrategy to deal with the global change.Key words: soil; Greenhouse gases; N2O1.前言全球气候变化和温室气体是当今极其重要的环境问题,已经引起国外学术界的广泛关注。
氮氧化合物排放对臭氧形成影响的理解与应对方秉

氮氧化合物排放对臭氧形成影响的理解与应对方秉氮氧化合物(NOx)排放是一种对臭氧(O3)形成产生重要影响的空气污染物。
在大气中,臭氧是一种有害的污染物,会对人类健康和环境造成严重威胁。
因此,理解和应对氮氧化合物排放对臭氧形成的影响至关重要。
首先,我们需了解氮氧化合物的来源和排放过程。
氮氧化合物是由燃烧过程中氮气和氧气反应形成的。
主要的排放源包括工业生产、交通运输、能源生产和建筑行业等等。
例如,汽车尾气中的氮氧化物是主要的排放源之一。
此外,化肥的使用和燃煤发电厂的排放也会产生大量的氮氧化合物。
氮氧化合物排放对臭氧形成的影响是一个复杂的过程。
氮氧化合物本身并不会直接形成臭氧,而是通过氧化反应间接促进了臭氧的生成。
具体来说,氮氧化合物和挥发性有机物(VOC)一同存在时,它们会在光照条件下发生反应,生成一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等化合物。
这些化合物会与臭氧相互反应,进而形成更多的臭氧。
此外,臭氧的生成还与紫外线的强度、气象条件和大气中的气体浓度等因素相关。
在理解氮氧化合物排放对臭氧形成的过程后,我们需要采取一系列措施来应对和减少这种影响。
首先,减少氮氧化合物的排放是最为关键的一步。
这可以通过提升燃烧设备的效率、使用低氮燃烧器、推广清洁能源和发展新的净化技术等途径来实现。
此外,减少交通运输中的氮氧化合物排放也是非常重要的。
我们可以鼓励使用公共交通工具、推广电动汽车和改善交通拥堵现象,以减少汽车尾气中的氮氧化合物排放。
其次,加强大气污染监测和预警系统的建设也是应对氮氧化合物排放对臭氧形成的必要步骤。
通过建立准确的监测系统和强化数据分析能力,我们能够及时发现空气污染情况,并采取相应的措施来降低臭氧污染。
此外,通过向公众普及相关知识,提高公众的环保意识,也是应对氮氧化合物排放的重要环节。
最后,国际合作和政策法规的制定也是解决氮氧化合物排放所带来影响的重要手段。
各国可以加强合作,分享技术和经验,共同应对氮氧化合物排放对臭氧形成的挑战。
氧化亚氮 固定源 排放标准-概述说明以及解释

氧化亚氮固定源排放标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述氧化亚氮,也被称为一氧化二氮或亚硝酸盐,是一种重要的大气污染物。
它是由于人类活动和自然过程的结果而被释放到大气中。
氧化亚氮的排放源可以分为固定源和非固定源两类。
固定源是指产生氧化亚氮的污染源,如化肥生产、工业废气排放和交通尾气等。
这些源头通常比较稳定,可以通过技术手段进行控制和监测。
相反,非固定源是指来自自然过程的排放,如土壤和水体中的微生物代谢产生的氧化亚氮。
为了减少氧化亚氮对环境和人类健康造成的不利影响,许多国家和地区都制定了相关的排放标准和规定。
国际上,一些机构和组织如联合国环境规划署(UNEP)和世界卫生组织(WHO)制定了相应的标准,旨在限制大气中氧化亚氮浓度的上限,以保护大气质量。
在国内,我国也有一系列相关的标准和规定来控制氧化亚氮的排放。
例如,国家环境保护标准《大气污染源环境管理规定》和农业法律法规中对氧化亚氮的排放进行了具体规定,并规定了相关部门的监管责任和执法措施。
本文将着重探讨氧化亚氮的固定源和排放标准,分析其定义和特点,介绍固定源的分类和一些典型例子。
同时,将详细介绍国际和国内针对氧化亚氮排放的标准和规定,以及它们在环境保护和大气治理中的作用和意义。
最后,对氧化亚氮的固定源和排放标准进行总结,并展望未来可能的发展方向。
通过本文的研究和探讨,有望为减少氧化亚氮的排放、改善大气质量提供科学依据和政策建议,从而实现可持续发展和生态环境保护的目标。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要由引言、正文和结论三个部分组成,下面将对每个部分的内容进行详细描述:1. 引言部分:引言部分将对氧化亚氮固定源和排放标准的概述进行介绍,包括相关背景知识和研究现状。
首先,将简要介绍氧化亚氮的定义和特点,包括其在大气和环境中的重要性和影响。
其次,将概述本文的结构,介绍将要涉及的主要内容和各个部分的安排。
最后,明确本文的目的,即研究氧化亚氮固定源和排放标准的国内外情况,为控制和减少氧化亚氮排放提供参考和建议。
氧化亚氮 政策

氧化亚氮政策关于氧化亚氮政策的文章在当今社会,氧化亚氮作为一种温室气体,其危害性逐渐受到人们的关注。
为了应对这一环境问题,政府出台了一系列氧化亚氮政策。
本文将从氧化亚氮的性质、来源和危害入手,深入探讨政府对氧化亚氮的管理政策,以期为减少氧化亚氮排放提供一些有益的启示。
一、氧化亚氮的性质、来源和危害氧化亚氮,又称一氧化二氮,是一种无色无味的气体。
它在低浓度时具有麻醉作用,而在高浓度时则会引起窒息。
此外,氧化亚氮在大气中会分解成氮气和氧气,但它也是一种温室气体,能够在大气中停留数十年,对全球气候变化产生影响。
氧化亚氮的主要来源包括工业生产、农业活动和机动车尾气等。
其中,工业生产过程中使用的化肥、燃煤和石油等物质会产生大量的氧化亚氮。
此外,农业活动中使用的氮肥也会产生一定量的氧化亚氮。
而机动车尾气则是城市地区氧化亚氮排放的主要来源之一。
二、政府对氧化亚氮的管理政策为了应对氧化亚氮排放带来的环境问题,政府制定了一系列的管理政策。
以下是对这些政策的详细解读:1. 生产许可政策政府通过实施生产许可政策,对化肥、煤和石油等物质的生产进行严格监管。
企业必须获得相应的生产许可,并按照规定的标准进行生产活动。
同时,政府还定期对企业的排放进行检测,确保其符合标准。
2. 销售管制政策政府对可能产生大量氧化亚氮的物质实行销售管制政策。
例如,对化肥的销售进行限制,规定其销售和使用范围。
此外,政府还鼓励企业和个人使用环保替代品,减少对化肥等有害物质的依赖。
3. 使用限制政策针对机动车尾气排放的问题,政府采取了一系列的使用限制政策。
例如,对城市地区实行机动车限行措施,推广使用清洁能源汽车等。
这些政策旨在减少城市地区的氧化亚氮排放量,改善空气质量。
三、政策实施过程中遇到的挑战和问题虽然政府已经出台了一系列的管理政策,但在实际操作中仍存在一些问题和挑战:1. 监管力度不足在某些地区,监管力度不足导致一些企业或个人违法排放氧化亚氮。
农田土壤氧化亚氮排放及其控制研究

土壤施 氮 量、合理 调 节土壤 温 湿度 、缩短 土壤 干湿 交替状 态 时间等措 施 ,均 可以减 少土壤 N ’ 0 的排 放 。
关键词 :氧 化 亚氮 ;不 同作 物 ;硝 化 抑制 剂 ;环境条 件 中 图分 类 号 :X 5 1 1 文献 标识 码 :A 文章 编号 :1 0 0 8 — 1 6 3 1( 2 0 1 5 )0 3 - 0 0 8 0 05 -
D OI :1 0 . 1 6 3 1 8 / j . c n k i . h b n y k x . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 1 8 河 北 农 业 科 学 ,2 0 1 5 ,1 9( 3 ) :8 0— 8 4 J o u r n a l o f H e b e i Ag r i c u l t u r a l S c i e n c e s
编辑
杜 晓东
农 田土 壤 氧 化 亚 氮 排 放 及 其 控 制 研 究
尹 高飞 ,翟梦瑜 ,苏 帅 ,王鹏飞 ,何 晓明 ,侯 一博
( 河 北 农 业 大 学 ,河 北 保 定 0 7 1 0 0 0 )
摘 要 :氧化 亚 氮 ( N : 0)是 一种 重要 的 温 室 气体 ,其 中农 业 土壤 是 最 大的 N : 0排 放 源。 随 着全备 受 关注 。利 用公 开发表 的文 献 ,将 不 同作物 品 种 、硝 化 抑 制 剂、
s o i l . Wi t h t h e a g g r a v a t i n g g r o wt h o f g r e e nh o us e e f f e c t ,h o w t o r e d u c e t h e a mo u n t o f N2 0 e mi s s i o n f r o m a g r i c u l t u r l a s o i l ha s p u s h e d t h e c o n c e r n o f t h e wh o l e s o c i a t y .I n t h i s a r t i c l e, t h e e f f e c t s o f N2 O e mi s s i o n ro f m a g ic r u l t u r a l s o i l
科普农田氧化亚氮(N2O)减排机制和措施

科普农田氧化亚氮(N2O)减排机制和措施农环格格有话说:9月1日周四(农历八月初一),大家早安!!步入九月,一个最能代表秋季的月份.....祝我们一切顺利!!.......................今天文章由华中农业大学资源与环境学院--胡荣桂教授和中国科学院大气物理研究所--郑循华研究员共同执笔完成。
文章让我们了解了---农田氧化亚氮(N2O)的减排机制和措施!...................................................文胡荣桂1 郑循华21. 华中农业大学资源与环境学院;2.中国科学院大气物理研究所。
...............................................................背景氧化亚氮(N2O)是仅次于二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的第三大温室气体,对全球温室效应的贡献占6-7%,但其在100 年尺度上的增温效应是 CO2的 298 倍,所以,其在大气中含量微弱的变化也会带来全球温室效应的增加。
不仅如此,N2O在对流层非常稳定,可上升到平流层并与臭氧发生光化学反应而破坏臭氧层。
IPCC 第五次评估报告估算,2011年大气中 N2O 浓度已达到 324 ppb,比工业化前升高了 20%。
N2O 的排放源N2O 的排放源既有自然源也有人为源,自然源包括海洋、森林和自然土壤,人为源则包括农田施肥、畜牧业生产、生物质燃烧和工业过程等。
其中,人类农业生产活动,特别是土壤耕作管理是全球N2O 最重要的排放源,在2005年即占到全球N2O排放量的55%,2030年将占到59%。
若加上其它如养殖粪便管理等,农业活动对全球N2O 排放贡献在2030年将高达84%。
控制N2O排放中国是农业大国,2012年氮肥施用量已达到2.39×107 t,并且每年在以4%的速率增长。
据报道,2005年中国因氮肥施用排放的N2O 占总排放量的52.9%,是中国N2O的主要排放源。
氧化亚氮气体排放概述
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关 键 词 : 土壤 ; 化 作 用 ; 硝 化 作 用 N0; 硝 反
全球变暖对人类生存环境有着十分重要 的影响 ,有关温室气体 酸 陛条件下 ,O 一 N 。分解产生 NO的趋势大大增强 , 这可看作是化学反 的研究一直以来都是全球气候变化研究中的热点。二 氧化碳( O) 硝化 的一种 。 C 、 异养有机体利用有机物质作为碳源和能量 , 它们能从氧 甲烷 ( H ) 氧 化 哑氮 ( 。 ) C 和 N0 被列 为 三种 最 重 要 的 温室 效应 气 体 。其 化 N / H 或有机氮化合物中获得部分能量 。真菌是最重要的异养微生 中 ,: 温 潜 势 较 高 ,红外 吸 收 能力 约是 C 10 2 0 ,H 物 , 关 异 养 微 生物 的硝 化作 用 研 究较 少 , 般 认 为 , 对 有 机 、 N0增 O 的 5~0 倍 C 有 一 它们 无 的 4 , 留在大气 中的时间长约 10年 , 目前 N0大气 中的背景 机 氮 的 氧化 可 能经 过 以下 途 径 : 倍 滞 5 而 浓 度 正 以每年 02 0 %的速 度增 加 。 因此 , 的排 放逐 渐 受 到全 . %~ _ 3 NO 机 氮 : N 2 R H H + N 卜 N 厂 N R H ̄ N 0 — R ( R 0 0一 球 性 的关 注 , : 的排 放 对 全 球 气 候 变 化 的 贡 献 及 在 生 物 地 球 化 学 N0 无机 氮 : H — H2H ÷ 0 — N 2 N N 4 O _N H O一 0一 循 环 中 的作用 , 日益 成 为国 际研 究 的热 点 。 虽 然异 养 硝 化 作用 并 不 是 占据 突 出 的地 位 , 是 在一 定 条 件下 , 但 1 NO 的作 用 , 异 养硝 化 的重 要 性也 会 超 过 自养 硝化 。 丁业革命 以来 , 中 N0的浓度持续上升 , 大气 已经从工业化前 的 3 反 硝 化 作 用 。反 硝 化作 用 是 在缺 乏 氧 气 的嫌 气 条 件下 , . 2 由反 约 20 p v 加 到 2 0 年 的 3 1p v 了具 有 吸 收 红外 线 的 硝化 细菌 将 硝 酸盐 和 亚 硝 酸盐 异 化 还原 为 气 态氮 ( 气 和氮 的 氧化 7pb 增 08 2 p b 。NO除 氮 性质 , 能减少地表通过大气 向外空 的热辐射 , 而导致 温室效应外 , 物 ) 进 的微 生 物过 程 。这 是 氮循 环 的最后 一 步 , 过这 个 厌氧 过 程 , 固 通 被 还 表 现 在 平 流 层 中 的 N0 可 与 D 电离 层 的 氧 原 子 发 生 反 应 生 成 定 的氮 回 到大 气氮 库 。其 反 应过 程 可 以简 单 的表示 如下 : N 并 进 一 步与 同温层 的臭 氧 ( 发 生 反 应 , 而 消耗 0 , 坏 臭 氧 O, O) 从 破 NO3 } 0— N0— } 0—} — N2 N2 N2 层, 增强了到达地球表面的紫外辐射强度 , 导致人类皮肤癌和其它疾 反 硝化 过 程是 NO产 生 的 主要 途径 ,这一 过 程 产生 的 N0 的量 病 的发病率迅速上升 , 并带来其他的健康 问题 , 使人类 的生存健康受 远 多 于硝 化作 用 。参 与反 硝 化作 用 的 微生 物类 群 较 多 , 广 泛分 布 于 且 到影 响 ; 外 , 平 流 层底 部 , 解产 生 的 N x 化 学 反 应 生 成 自然界。根据反应 的能量来源分为异养反硝化和 自养反硝化两种类 此 在 N0分 O经 硝酸。 硝酸在进入对流层后能产生两种效应 : 一是通过云水清除形成 型。异养反硝化是微生物在因氧气缺乏影响代谢 的情况下利用 N O一 酸『 生降水 , 二是作为温室气体加剧温室效应 。NO浓度增加将导致对 作为电子受体氧化有机化合物获得能量 的过程。 自养反硝化则是微 : 流层有害气体臭氧浓度的加大 , 对流层臭氧会促进 N x O 转化为硝酸 , 生物 利 用 N 作 为 电子 受 体 氧化 无 机 化合 物 , :2F z的过 程 , O一 如 S- e , + 异 同 时形 成光 化学 烟 雾 , 直 接危 害 人体 健 康 。N0在对 流 层 中经 光 养反 硝 化是 比 自养 反 硝化 更 重要 的产 生 NO 的过 程 。 从而 : 化 学 反应 的二 次 污 染 物 0 能引 起 大 豆 小 麦 棉 花 等 农 作 物 的 叶 子 早 3 3化学反硝化。化学反硝化作用是 N , N 被化学还原剂 O 或 O一 衰, 产量下降, 紫外辐射 的增加还会对植物及动物体内的 D A产生 还原 成 为 N 或 氮 的氧 化 物 的 过程 。在 硝化 过 程 中 , O一 N : N 的进 一步 氧 影 响 , 起细 胞死 亡 , 物 生长 发 育受 到 限制 , 终 导致 减 产 。 引 植 最 化有时会 因高 N H 分压而受到抑制 , 当大量施用液氮或铵 态氮时 , 硝 2 大 气 中 N O 源与 汇 化细菌受到氮毒害而使 N 2在土壤 中大量积累。 0- 此外, P 高 H条件以 由于研 究方 法 的 限制 以及 全球 生 态 系统 的复 杂 多 变性 、土 壤 的 及磷肥 的使用也能导致土壤中 N 积累, O一 较高浓度 的 N 2与有机质 O 空间异质性等 自然条件的限制 ,使得 目前对全球 N0的排放量只是 发 生化 学 反应 , 而 反应 生 成 N 和各 种 氮 氧化 物 。 : 从 个粗 略 的估 计 , 种 源 的 贡献 难 以 准确 定 量 , 有 一些 未 确 定 的源 各 还 N 。 硝基 苯 酚类 一 醌 化合 物一 NO、 N N 。 O— N 、 O、 O 等 与汇有待于进一步地研究 。目 已知的 N0排放源主要包括海洋 、 前 热 化学 反 硝 化 过程 中生 成 的含 氮 气体 绝 大 部 分 为 N N 占的 O, O 所 带 及 温带 土 壤 、 林 、 地 、 森 草 地下 水 、 石 燃 料 燃 烧 、 物 质 燃 烧 以及 比例很小 ,其生成的 NO量也远少于微生物参与的硝化过程和反硝 化 生 某些工业生产过程( 如硝酸 、 、 尼龙 合成氨和尿素生产等 ) 。近年来大 化过 程 形成 的 N0量 。 : 量研究表明农 田生态系统是氧化亚氮的重要源 ,大气 中不断增加 的 3 . 要影 响 因 素 。 目前 的研 究 表 明 , 响 N0气体 排 放 的 的主 4主 影 N0有 7 %源 于 土壤 的排 放 。大 气 中 N0的 汇 主要 是 平 流层 光 化 学 要 因 素 有 : 肥施 用 、 壤 温 度 、 壤 含 水 量 、 壤 有 机 质 、 壤 p 0 : 氮 土 土 土 土 H 反应对其 的消除及其后的干湿沉降过程 ,土壤和水体也会吸收一部 值 、 壤 质地 、 物 影 响及 土壤 耕 作 的影 响 。 土 植
车用国六柴油机氧化亚氮(N2O)排放特性研究

HT250 型电力测功系统、FQ3100DP 型油耗仪、INCA 电
的 NOx 发生副反应生成 N2O
I60 FT SII 型傅里叶变换红外分析仪等设备组成,对发
反应生成的 HC 会在 DOC 贵金属催化剂表面与排气中
[4]
;相比于铁沸石和矾基
SCR 催化剂,铜沸石催化剂更易于生成 N2O[5];在 SCR
渐缩小,由于 SCR 入口排气温度达到 190℃,尿素喷射
系统开始工作,较低温度下 NH4NO3 受热分解生成 N2O,
且生成速率随着温度升高逐渐加快。1 000 s 以后,随着
SCR 入口排温差距缩小,冷热态 WHTC 的 N2O 排放趋
于一致 ;循环 1 300 s 以后,由于 SCR 入口温度过高,
气空调、中冷水恒温控制系统、冷却水温控制系统来控
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2023 年第 11 期
总第 318 期
制发动机各项边界条件,发动机台架试验系统示意图
见图 1。
值,其中最大峰值为 265×10-6。循环 0~210 s,排气中
N2O 体积分数先上升后下降,SCR 入口温度在 260 ℃左
右,据此推测 N2O 主要来源为 SCR 催化剂表面 NH4NO3
(19):4665-4681
[4]Kamasamudram K,Henry C,Currier N,et al N2O formation and miti⁃
图 6 热态 WHTC 后处理前后 N2O 排放
gation in diesel aftertreatment systems[C]SAE Paper 2012-01-1085
测试试验
车用国六柴油机氧化亚氮(N2O)排放特性研究
氧化亚氮排放与大气气候变化关系分析

氧化亚氮排放与大气气候变化关系分析氧化亚氮(NOx)是一种重要的大气污染物,广泛存在于工业排放、交通排放以及农业活动等多个来源中。
它不仅对人类健康有害,还对大气环境和气候变化产生了显著的影响。
本文将分析氧化亚氮排放与大气气候变化之间的关系。
首先,氧化亚氮是温室气体之一,对地球的气候变化起到重要作用。
根据科学研究,氧化亚氮的温室效应比二氧化碳高300倍。
它能够吸收太阳短波辐射并将其转化为长波辐射,使地球上的热量无法有效地逸散出去,从而导致地球温度上升。
因此,氧化亚氮的排放量的增加必然会加剧全球气候变暖的趋势。
其次,氧化亚氮排放还会对大气环境产生严重的污染和影响。
氧化亚氮在大气中能够与其他气体发生反应,形成臭氧和细颗粒物等有害物质。
臭氧对人体健康有害,会引起呼吸道疾病和心血管疾病等;细颗粒物可进入人体肺部,对呼吸系统和心血管系统造成损害。
而氧化亚氮还会导致酸雨的形成,严重影响土壤质量和水源安全。
因此,减少氧化亚氮排放是保护大气环境和人类健康的紧迫任务。
第三,氧化亚氮排放与农业活动之间有着密切的关系。
农业是氧化亚氮排放的重要来源,尤其是化肥的使用。
氮肥是提高农作物产量的重要手段,但不合理的使用会导致氧化亚氮的大量排放。
一方面,氧化亚氮的释放会造成农田氮素的浪费,影响土地的可持续利用;另一方面,氧化亚氮还会通过大气沉降进入水体,加剧水体富营养化的程度。
因此,在农业生产中要加强合理的氮肥管理,减少氧化亚氮的排放,提高农业可持续发展水平。
最后,减少氧化亚氮排放需要政府、企业和个人共同努力。
政府应制定更加严格的环境法规和政策,加大对环保科技研发和应用的支持力度,促使企业采取更加清洁和低排放的生产方式。
同时,企业和个人也应增强环保意识,改变消费习惯,减少能源的浪费和氧化亚氮的排放。
总之,氧化亚氮的排放不仅对大气环境和人类健康有害,还对全球气候变化产生了重要影响。
只有采取积极有效的措施,减少氧化亚氮的排放量,才能保护大气环境,维护气候平衡。
通过分解中国硝酸生产装置排放的氧化亚氮获得温室气体

通过分解中国硝酸生产装置排放的氧化亚氮获得温室气体的减排权此前,丸红与中国安徽省的淮化集团有限公司及山东省的青岛恒源化工有限公司达成协议,由丸红按照京都议定书规定的清洁发展机制(CDM),通过对分解该公司的硝酸生产设备排放的氧化亚氮获得温室气体减排权。
通过与上述两家公司共同实施氧化亚氮分解项目,预计丸红每年可以获得约100万吨的温室气体减排权。
虽然相关法令对氮氧化物的排放量做出了限制,但是对于氧化亚氮的排放却没有限制。
氧化亚氮导致温室效应的指数高达二氧化碳的310倍,通过分解氧化亚氮可以有效地防止全球变暖。
虽然在联合国已经有韩国等国通过分解己二酸生产过程中产生的氧化亚氮获取排放指标的注册事例,但是至今还没有对来自硝酸生产设备产生的氧化亚氮进行分解处理的CDM项目,丸红力争在中国首先实施。
期待着今后能够实现更多的同类项目。
(注)丸红通过提供必要的资金、技术和设备,编写项目的CDM化而所要求的项目设计书,帮助实施方完成联合国的注册,提供收购项目产生的全量减排权保证等服务,推进项目的实施。
项目实施计划:2006年9月得到两国政府的批准2006年12月完成联合国的注册2007年第四季度产出CER日本政府于1997年通过了京都议定书,承诺在2008年至2012年的5年(第一承诺期)里将温室气体排放量减少1990年当时排放量的6%,据此推算,到了2010年,日本就应该减少14%以上。
但是由于在日本国内,节能环保措施已经实施的很彻底,在此基础上减少温室气体的排放难度很大。
因此,通过和发展中国家共同实施清洁发展机制项目,每年获得几千万吨的减排指标就成了日本的一个重要课题。
丸红集团的目标是获得日本总体的年减排目标量1.7亿吨(即相当于上述14%的量)的10%,即实现每年可产生1700万吨的减排指标的CDM项目。
为了达到这个目标,丸红除了开展氧化亚氮分解项目,还开展了回收利用煤矿甲烷发电,回收利用垃圾填埋气甲烷发电,利用水泥转窑低温余热发电等项目。
土壤固碳与氧化亚氮排放作用关系

土壤固碳与氧化亚氮排放作用关系
土壤固碳和氧化亚氮排放是土壤中两种重要的生物化学过程,它们之间存在着密切的联系。
土壤固碳是指将大气中的二氧化碳转化为有机碳,并将其固定在土壤中,从而提高土壤肥力和改善气候变化的一种方法。
而氧化亚氮是一种温室气体,其排放会对气候变化产生负面影响。
在土壤中,固碳和氧化亚氮排放之间存在一种动态平衡。
当土壤中的有机碳含量增加时,氧化亚氮的排放量也会相应增加。
这是因为有机碳的分解过程中会产生大量的氮气和二氧化碳,这些气体在土壤中进一步反应会形成氧化亚氮。
因此,在增加土壤固碳的同时,也需要考虑如何降低氧化亚氮的排放量。
为了降低氧化亚氮的排放量,可以采用一系列措施。
例如,通过改变耕作方式、施肥和灌溉等农业管理措施来影响土壤微生物的活动和有机碳的分解过程,从而降低氧化亚氮的排放量。
此外,还可以通过增加有机肥料的施用、种植耐旱耐寒的作物等措施来改善土壤质量,提高土壤对氧化亚氮排放的限制作用。
综上所述,土壤固碳和氧化亚氮排放之间存在一定的相互作用关系。
为了实现气候变化的减缓和生态环境的改善,需要综合考虑这两个方面的影响,并采取有效的措施来降低氧化亚氮的排放量。
燃料燃烧产生的氧化亚氮排放量计算方法_概述及解释说明

燃料燃烧产生的氧化亚氮排放量计算方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍燃料燃烧产生的氧化亚氮排放量的计算方法,并对这些方法进行解释和说明。
随着工业化进程的加速和能源消耗的增加,氧化亚氮排放已成为全球环境问题中不可忽视的一部分。
因此,准确计算并控制氧化亚氮排放对于环境保护和人类健康至关重要。
1.2 文章结构本文主要包括五个部分:引言、氧化亚氮的排放量计算方法、概述和解释不同计算方法的优劣势、实例分析与案例研究以及结论与展望。
在第二部分,我们将介绍燃料燃烧产生的氧化亚氮以及排放量计算的基本原理,并列举常用的计算方法和其应用范围。
第三部分将讨论传统方法与新兴技术在排放量计算中的优劣势,并提出选择适合情况下计算方法的建议。
在第四部分,我们将通过实例分析和案例研究具体评估煤炭和天然气等不同能源在产生氧化亚氮排放量方面的差异,并对某工业厂区整体排放量进行评估。
最后,我们将在第五部分总结本文的主要发现,并展望未来研究的方向。
1.3 目的本文旨在提供一个概述性的介绍和解释燃料燃烧产生的氧化亚氮排放量计算方法。
通过对不同计算方法优劣势以及实例分析和案例研究的探讨,读者可以更好地理解如何选择合适的计算方法并应用于实际情况中。
此外,我们也希望通过本文对未来研究方向进行展望,为相关领域的学者提供一些思路和参考。
2. 氧化亚氮的排放量计算方法2.1 燃料燃烧过程中产生的氧化亚氮在燃料燃烧过程中,氧化亚氮(简称NOx)是一种常见的排放物。
主要形式包括二氧化氮(NO2)和一氧化氮(NO)。
这些物质对于大气环境和人类健康都有潜在的风险,因此准确地计算和控制其排放量具有重要意义。
2.2 排放量计算的基本原理为了准确计算燃料燃烧过程中产生的氧化亚氮排放量,需要了解以下基本原理:首先,需要确定燃料的种类和组成。
不同类型和不同成分的燃料在燃烧过程中会产生不同的NOx排放量。
其次,需要了解完全燃焦与非完全燃焦之间的差异。
当完全供应足够的空气时,通常可以实现完全燃焦,几乎不存在未完全反应或不完全转化为CO2和H2O 的情况。
氧化亚氮化合物排放及治理技术研究
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氧化亚氮化合物排放及治理技术研究氧化亚氮化合物(NOx)是指包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)两种氮气化合物在内的一类污染物。
它们是大气中常见的环境污染物,也是空气污染最主要的成分之一。
NOx主要来自燃煤、燃油、汽车尾气等各种燃烧过程,而这些过程在能源、交通等领域是必不可少的,排放的NOx对环境和人类健康都会造成很大的危害,但它却很难彻底地被清除,这就需要相关治理技术的研究和应用。
一、NOx污染的危害NOx的排放对环境和人类健康都造成很大的危害。
首先,它是酸性气体的一种,会导致酸雨的形成,影响水体和土壤的酸碱度,破坏生态平衡。
其次,NOx会和大气中的氨气、有机物等反应,形成臭氧和细颗粒物,这就对人类健康造成了很大的威胁,会引起哮喘、呼吸系统疾病和心血管疾病等。
此外,NOx还是温室气体之一,排放过多会加剧全球变暖。
二、NOx污染治理技术由于NOx的排放主要来自各种燃烧过程,因此治理NOx的关键就在于控制燃烧产生的NOx。
目前,治理NOx主要采用的技术有以下几种:1.低氮燃烧技术。
这是目前应用最广泛的NOx治理技术之一。
其原理是通过在燃烧过程中添加适量的空气来控制燃烧温度,降低NOx生成的条件。
这种技术适用于燃煤、燃油等固体、液体燃料的燃烧。
2.选择性催化还原技术(SCR)。
这种技术是将氨水或尿素喷入烟气中,使NOx和氨水在SCR催化剂的催化下反应生成氮、水和二氧化碳等物质。
SCR技术的优点是能够高效降低NOx的排放量,并且对其他污染物的影响小。
但是,它需要额外增加氨水或尿素的投入,增加治理成本。
3.选择性非催化还原技术(SNCR)。
这种技术是在燃烧室上方或烟气道处添加尿素、氨水等反应剂,通过相互反应而减少NOx 排放。
这种技术比SCR除NOx的效率低,但其成本相对也较低。
除了上述几种技术,还有很多比较新颖的NOx治理技术,比如低温等离子体技术、光催化技术等。
这些技术能否得到广泛应用还需要进一步的研究和实践。
氧化亚氮排放控制技术在工业领域中的应用
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氧化亚氮排放控制技术在工业领域中的应用一、引言氧化亚氮,又称一氧化氮,是一种无色、有刺激性气体。
虽然氧化亚氮在自然界中只占空气的0.01%,但它在工业领域中常常被大量排放,对人类健康和环境造成严重影响。
因此,研究氧化亚氮的排放控制技术是保护环境、维护人类健康的紧迫任务。
本文将围绕氧化亚氮排放控制技术在工业领域中的应用展开阐述,主要分为三个部分:一、氧化亚氮排放控制的重要性;二、氧化亚氮排放控制技术的发展;三、氧化亚氮排放控制技术在工业领域中的应用。
二、氧化亚氮排放控制的重要性随着工业化和城市化的发展,氧化亚氮的排放量不断增加,成为造成大气污染的主要因素之一。
氧化亚氮排放量对环境造成的影响主要体现在以下几个方面:1.空气污染氧化亚氮能与空气中的污染物质如二氧化硫、挥发性有机物等反应生成臭氧和细颗粒物等有害物质,这些有害物质可引起呼吸系统疾病和导致大气污染。
2.酸雨氧化亚氮和二氧化氮等大气中的氮氧化物可被悬浮在大气中的水蒸气或其他液体水气溶胶中,通过酸雨的形式对大地水资源和植被造成严重危害。
3.温室效应氧化亚氮是温室气体之一,能够吸收大气中的红外辐射并将其转化为热能,从而导致全球气候变化。
因此,控制氧化亚氮排放是我们在环境保护和气候应对上所面临的重要任务。
三、氧化亚氮排放控制技术的发展目前控制氧化亚氮排放的技术主要包括前处理、燃烧处理、吸收处理等多种方法。
1.前处理前处理技术是通过调节氧化亚氮排放过程中的工艺参数,如氧化亚氮的生成温度和反应时间等来减少氧化亚氮的排放。
预处理的方法主要有二氧化硫选择性催化还原法、氨选择性催化还原法以及低氮燃烧技术等。
例如一些燃气锅炉采用的低氮燃烧技术能有效地控制氧化亚氮的排放,而且该技术一般可以直接应用于现有的工业设备中,无需重新设计。
2.燃烧处理燃烧法是通过加入适量氧气燃烧废气中的氧化亚氮,将其转化为氮氧化物,达到减少氧化亚氮排放的目的。
具体来说,它有窑炉燃烧和锅炉燃烧两种常见方式。
不同碳氮管理措施下春玉米农田土壤N2O排放的特征及其影响因素

不同碳氮管理措施下春玉米农田土壤N2O排放的特征及其影响因素随着全球气候变化的严重性日益突显,温室气体的排放成为全球关注的焦点。
氧化亚氮(N2O)是一种主要的温室气体,其排放对温室效应和臭氧的破坏起着重要作用。
农业活动是N2O排放的重要源头之一,特别是农田土壤中氮素循环过程与化肥施用密切相关。
因此,探究不同碳氮管理措施对农田土壤N2O排放的影响,对于减少温室气体排放和实现可持续农业发展具有重要意义。
春玉米是我国重要的粮食作物之一,对氮素的需求较高。
传统的氮肥施用方式通常是将化肥一次性施入土壤,但这种方式容易造成氮素的浪费和土壤安全性的下降。
近年来,人们开始探索采用不同的碳氮管理措施来提高氮素利用效率,并减少温室气体排放。
一种常见的碳氮管理措施是秸秆还田。
秸秆还田可以提高土壤有机质含量,增加土壤微生物的活性,改善土壤结构。
研究表明,秸秆还田可显著降低春玉米农田土壤N2O排放。
这是因为秸秆还田可以提供更多的碳源,使得土壤中的呈硝化状态的氮素向另一种氮素态转化,从而减少了N2O的产生。
除了秸秆还田,另一种常见的碳氮管理措施是有机肥施用。
有机肥施用可以增加土壤中的有机质含量,改善土壤结构,提高土壤保水能力。
研究发现,有机肥的施用可以减少春玉米农田土壤N2O排放。
这是因为有机肥中的有机质和微生物可以促进土壤中的硝化和反硝化过程,从而减少N2O的产生。
此外,还有人工湿地的建设等其他碳氮管理措施可以对春玉米农田土壤N2O排放产生影响。
人工湿地可以增加土壤湿度,改善土壤氧化还原环境,从而减少N2O的产生。
除了碳氮管理措施,还有一些其他因素可能影响春玉米农田土壤N2O排放。
例如土壤pH值、温度、土壤含氧量等。
较高的pH值和温度以及较低的土壤含氧量会促进N2O的产生。
因此,在进行碳氮管理时,还应考虑这些因素的影响。
总之,春玉米农田土壤N2O的排放是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。
在实际农田管理中,采用不同的碳氮管理措施可以显著减少春玉米农田土壤N2O的排放。
湖南氧化亚氮
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湖南氧化亚氮氧化亚氮(NOx)是指氮氧化物,主要成分是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),是大气污染的重要组成部分。
随着经济的发展和工业的迅速扩张,一氧化氮、二氧化氮排放量逐年增加,给人类带来了严重的健康威胁。
湖南省地处长江中游,拥有丰富的自然资源和多样的气候环境,但由于工业发展过快,氧化亚氮排放量持续上升,对当地人民的健康造成了严重的损害。
氧化亚氮的排放主要来自工业、交通、电力发电等活动,其中以燃煤发电是湖南氧化亚氮排放的重点源。
根据最新数据,湖南省的氧化亚氮排放量约占全国总量的5.5%,其中95%以上由燃煤发电引起,燃煤发电企业是湖南省氧化亚氮排放最大的源头。
受到国家政策推动,湖南省近几年已经制定实施了一系列氧化亚氮排放减排政策,积极推进气源污染治理工作,取得了一定的成效,湖南省氧化亚氮排放量在2009年达到最高值,随后出现下降趋势,2012年达到最低值,到2015年比2009年减少了约60%。
同时,湖南省政府还对燃煤发电进行了落实,推动企业改造提高效率,改善燃煤发电产品质量,减少污染,重点控制污染物排放,精细化管控氧化亚氮排放。
实际上,近几年湖南省氧化亚氮排放比例也有所下降,但比较国内其它省份仍然较高,因此,湖南省政府仍需采取更加科学化、精细化的控制手段,进一步减少氧化亚氮排放,确保湖南省的空气质量能得到有效保护。
首先,湖南省应通过政策调控,加强燃煤电厂的改造,提高燃煤发电设备的技术标准和设备类型,更新燃煤发电设备,加强管理,改善燃煤发电技术,提高燃煤发电效率,减少氧化亚氮排放量。
其次,湖南省也应该强化投资等激励政策,推广发电企业的新能源发电,扩大新能源发电的比重,减少燃煤发电的比重。
最后,湖南省也要完善监测体系,不断加强环境污染源的治理,加大对违法企业的处罚力度,切实改善空气质量。
综上所述,湖南省仍需采取有效措施,加强氧化亚氮排放控制,以保障湖南省人民的健康,促进湖南省经济的健康发展,最终形成一个绿色、可持续的发展模式。
氧化亚氮分解催化剂的研究进展
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氧化亚氮分解催化剂的研究进展冯鸣;潘燕飞;徐秀峰【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2012(032)006【摘要】对近年来N2O分解反应催化剂的研究进行了综述,包括离子交换分子筛、过渡金属氧化物、负载型贵金属等催化剂.对于离子交换分子筛催化剂而言,分子筛骨架结构、交换离子类型、制备方法均对催化剂的活性有一定影响.在过渡金属氧化物催化剂中,Co-A1、Co-Mn-A1等类水滑石衍生复合氧化物的比表面积和催化活性均较高,在其表面添加适量的碱金属或碱土金属助剂可进一步提高催化活性.在贵金属催化剂中,还原型载体负载的催化剂活性较高.Co基复合氧化物负载Au催化剂有望成为实用型的N2O低温分解催化剂.【总页数】5页(P516-520)【作者】冯鸣;潘燕飞;徐秀峰【作者单位】烟台大学化学化工学院山东省化学工程与过程重点实验室,山东烟台264005;烟台大学化学化工学院山东省化学工程与过程重点实验室,山东烟台264005;烟台大学化学化工学院山东省化学工程与过程重点实验室,山东烟台264005【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.碱促进的钴酸镁催化剂上的氧化亚氮分解 [J], Bahaa M. ABU-ZIED2.硝酸或己二酸行业氧化亚氮直接催化分解技术研究进展及现状 [J], 李飞;黄伟;李潇;刘程;仵静;侯鑫;庞菊玲;龚甍;满雪3.负载型贵金属催化剂氧化分解甲醛的研究进展 [J], 李世杰;黄慧娟;文世涛;马建锋;刘杏娥4.直接催化分解氧化亚氮的金属氧化物催化剂研究进展 [J], 刘久欣;王新承;李翠清;王虹;宋永吉5.钴铈复合金属氧化物催化剂上氧化亚氮催化分解性能研究 [J], 薛莉;张长斌;贺泓因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
氧化亚氮气体0

氧化亚氮⽓体0在华北平原⼩麦与⽟⽶轮作体系下粉砂钙质⼟年N2O和NO排放量摘要在⼩麦-⽟⽶轮种的华北平原,减少氮排放⼀个主要⽅式是采⽤漫灌。
但这种漫灌的⽅式很有可能导致硝化作⽤和反硝化作⽤。
因此,在这种条件下,⼤量的氧化亚氮和⼀氧化氮排放作为⼀种假设可能会发⽣。
为了验证这种假设,我们运⽤了⼀种静态箱检测系统,花了⼀整年的时间实地测量了在⽯化⼟上⼩麦-⽟⽶轮种,所有作物秸秆释放氧化亚氮和⼀氧化氮的流量。
为了阐释现场得到的数据,我们进⾏了室内试验。
供试⼟样是增加了碳和氮基质且未受损的⼟。
实地检测表明,施肥和灌溉或降⾬所导致的年氧化亚氮和⼀氧化氮排放量⽐例分布占73%和88%。
⼟壤湿度和矿物含氮量深刻影响了N2O和NO的排放。
施肥⽥块⼀年所释放的N2O和NO⼀般⽐率总和分别为4.0±0.2和3.0±0.2 kg N ha-1 yr-1,未施肥⽥块,N2O和NO的释放量相⽐却低得多,分别为0.5±0.02 kg N ha-1 yr-1 and 0.4±0.05 kg N ha-1yr-1。
施氮肥导致的N2O和NO直接排放系数分别为0.59±0.04%和0.44±0.04%。
通过总结我们和他⼈的研究结果,我们推荐在每kg钙质⼟中含有5-16g有机碳的灌溉耕地中N2O和NO 年直接排放系数(EFds)分别为0.54±0.09%和为0.45±0.04。
施肥后硝化过程成为了驱使N2O和NO排放的主导过程。
碳的缺乏限制了微⽣物反硝化作⽤并由此限制了N2O排放这以认识暗⽰了竭⼒提升钙质⼟中的碳源物可能会增加N2O的排放。
⼤⽓化学是研究⼤⽓组成和⼤⽓化学过程的⼤⽓科学分⽀学科。
它涉及⼤⽓各成分的性质和变化,源和汇,化学循环,以及发⽣在⼤⽓中、⼤⽓同陆地或海洋之间的化学过程。
研究的对象包括⼤⽓微量⽓体、⽓溶胶、⼤⽓放射性物质和降⽔化学等。
研究的空间范围涉及对流层和平流层,即约50公⾥⾼度以下的整个⼤⽓层。
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有关土壤氧化亚氮排放的综述环境科学庞炳坤2015103032摘要:由温室气体排放所引起的全球变暖已经成为关注的热点,其中CO2和N2O 作为最主要的温室气体在目前的全球气候变化进程中扮演着至关重要的角色。
据估计,大气中90%的N2O来自地表生物源,土壤是全球最主要的N2O排放源。
大气中N2O浓度虽然比CO2低,却有很大的增温潜势。
因此, 分析不同生态系统土壤理化性质及微生物特征差异,找出影响N2O排放的主要驱动因子不仅是准确评估全球碳收支的关键, 亦是制定应对全球变化策略的关键。
关键词:土壤;温室气体;N2OAbstract:global warming caused by emissions of greenhouse gases has become a focus of hot spots, in which CO2 and N2O as the main greenhouse gas in the process of the current global climate change plays a vital role. It is estimated that 90% ofN2O from surface of biological source in the atmosphere, soil is one of the main globalN2O emission source. Although N2O concentration is lower than the CO2 in the atmosphere, has a great potential of warming. Therefore, the analysis of different ecological systemof soil physical and chemical properties and microbial characteristics differences, find out the main driving factors affecting N2O emissions not only is the key to accurately assess the global carbon balance, also is the key of strategy to deal with the global change.Key words: soil; Greenhouse gases; N2O1.前言全球气候变化和温室气体是当今极其重要的环境问题,已经引起国内外学术界的广泛关注。
温室气体是指地球大气中导致温室效应的气体,主要包括CO2、CH4、N2O和水蒸气等。
红外线在向太空散射过程中易被大气层中的温室气体吸收,使很大一部分辐射能又返回到地球表面,从而导致全球温度上升,这种增温效应称为温室效应。
由温室气体排放所引起的全球变暖已经成为关注的热点,其中CO2和N2O作为最主要的温室气体在目前的全球气候变化进程中扮演着至关重要的角色[1]。
IPCC(在2007年发布的第4次评估报告《气候变化2007:综合报告》中的数据表明,2004年全球排放温室气体为490亿t CO2当量,是1970年的170.7%。
温室气体中CO2和N2O分别占77%和7.9%,并且分别以0.5%和0.25%的年增长速率在逐年增加。
大气中CO2的浓度已从工业化前的约0.28mL·L- 1增加到2005年的0.379mL·L- 1,预计到2100年其浓度将达到0.54~ 0.958mL·L- 1。
大气中N-4mL·L- 1增加到2005年的3.19×10-4mL·L- 1,2O的浓度已从工业化前约2.7×10预计到2050年其浓度将达到3.5×10-4~ 4.0×10-4mL·L- 1[2]。
据估计,大气中90%的N2O来自地表生物源,土壤是全球最主要的N2O排放源。
N2O是当前最受关注的温室气体之一, 其在大气中非常稳定, 具有较长的滞留时间(平均寿命为120年)。
大气中N2O浓度虽然比CO2低,却有很大的增温潜势,在20 a、100 a、500 a 的时间尺度上,单位质量N2O的全球增温潜势分别为CO2的275、296、156倍[2], 目前N2O约占全球总增温潜能的6%[3]。
同时,N2O还参与大气中许多光化学反应,破坏大气臭氧层。
N2O 在大气中浓度增加1 倍将导致臭氧层减少10%,辐射到地球上的紫外线将增加20%[3],使人类的生存环境受到威胁。
目前国内外关于土壤性质对土壤呼吸和N2O排放影响的研究多见于单一生态系统,而且以研究土壤理化性质与N2O排放关系为主。
因此, 分析不同生态系统土壤理化性质及微生物特征差异,找出影响N2O排放的主要驱动因子不仅是准确评估全球碳收支的关键, 亦是制定应对全球变化策略的关键。
2.氧化亚氮的介绍氧化亚氮(N2O)是除甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)之外的一种重要温室气体,单位质量N2O 的增温潜能约是CO2的l59~296倍,并且,N2O 在大气中的留存可达120年左右。
N2O 还参与大气中的光化学反应,破坏臭氧层。
N2O 与平流层的O 原子反应生成NO,NO 导致了臭氧层的破坏,从而增加了到达地球表面的紫外辐射,大大增加了人类患皮肤癌和其他疾病的概率。
深入了解N2O 的产生机理及不同因素对N2O 释放的影响规律,为N2O的减量化提供理论和技术支持,同时对全球环境保护具有重要意义。
3.N2O的排放机理土壤是大气中N2O的重要排放源,土壤N2O的产生要经历一个复杂的物理、化学和生物学过程,主要是在微生物的参与下,通过硝化和反硝化作用完成的,大约占生物圈释放到大气中N2O总量的70% ~ 90%[4]。
硝化和反硝化过程对土壤中N2O产生和排放的贡献主要受土壤含水量和氧气状况的影响, 在高O2水平条件下,主导过程为硝化过程;而在低O2水平条件下,反硝化过程为主要过程。
3.1硝化作用土壤硝化过程是指在硝化细菌的作用下使土壤中的氨(或铵)转化成硝酸盐的过程[5]。
硝化作用是由好气性微生物进行的,因此必须要有良好的通气条件。
硝化作用包括自养硝化作用和异养硝化作用。
在一般条件下,自养微生物的硝化作用是主要的,但在一定的土壤条件下,异养微生物的硝化作用也会超过自养硝化作用[6]。
自养硝化作用是指由化能自养硝化细菌利用CO2作为C源,将NH4+氧化成NO2-和NO3-的微生物过程,此过程分两个阶段:第一阶段是在亚硝化细菌的作用下,将NH4+氧化成NO2-;第二阶段是在硝化细菌的作用下,将NO2-氧化成NO3-,其具体过程可表示如下:(1)NH4+ + 3/2O2→NO2-+ 2H+ + H2O+E(2)NO2- + 1/2O2→NO3-+ E即:NH4+→ NH2OH → NOH →NO2-→NO3-NO→ N2O异养硝化作用指由化能异养硝化细菌在好氧条件下,以有机碳作为C源和能源,将NH4+或有机化合物氧化成NO2-或NO3-的过程。
而N2O在硝化过程中是以中间产物存在的。
具体过程可表示如下:NH4+→ NH2OH → NOH → NO→NO2-→NO3-N2O一般认为,自养硝化作用在土壤N2O产生中最为重要。
然而,由于异养硝化菌在酸化土壤中活性不会受太大影响,在pH过低或温度过高的不适于自养硝化细菌生长的土壤中仍能进行异养硝化作用,因此,异养硝化作用同样不可忽视。
3.2 反硝化作用土壤反硝化过程是指通过微生物把硝酸盐还原为气态氮的过程。
这一过程通常导致土壤有效氮的损失,被认为是大气N2O的主要来源[7]。
反硝化作用所要求的通气条件与硝化作用相反,一般在嫌气条件下进行。
在反硝化作用产物中,N2O和N2的比例取决于土壤的环境条件,其中土壤水分、pH 值显著影响N2O /N2[8]。
反硝化过程的机制相对清楚,是微生物在一系列还原酶的作用下,将NO3-、NO2-还原成NO、N2O、N2的过程。
其具体过程如下:NO3- →NO2-→ NO→ N2O→ N23.3 硝化-反硝化作用NO2-作为硝化作用和反硝化作用的中间产物,在某些微生物的作用下可以被继续分解,生成N2O和N2,这个过程称为硝化-反硝化作用。
其反应过程可表示如下:NH4+ →NH2OH→NO2-→[NO]→N2O→N2N2O在硝化作用的发生过程中,从土壤表层过渡到亚表层,由于土壤的通风条件发生变化,导致土壤的氧化还原电位发生变化,从而使得硝化作用产生的NO2-不能继续被氧化成NO3-,而是发生硝化-反硝化作用生成N2O和N2。
4影响N2O排放的主要因素土壤中的硝化和反硝化作用是同时发生并相互关联的复杂过程,在复杂的土壤环境条件下,二者的反应速率和强度会受诸多因子的影响,反硝化作用产物中的N2O/N2也存在很大的变动,土壤中产生的N2O能否及时排放会显著影响N2O的排放通量.4.1 土壤微生物土壤微生物主要类群有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等,它们是土壤有机物质的“转化者”,温室气体的排放与土壤微生物与土壤有机物质的转化密切相关[9]。
土壤微生物量是指土壤中除植物根茬等残体且体积大于5×103 μm3的土壤动物以外的具有生命活动的有机物质的量,是表征不同生态系统土壤肥力的重要生物学指标[9],对土壤呼吸有相当大的影响。
研究表明,土壤中微生物呼吸约占土壤总呼吸的50%左右[10]。
潘红丽等[11],研究指出,在地球大气CO2浓度升高的大背景下,CO2浓度的升高能改变根系分泌或残体的组成和总量,并影响到土壤细菌、真菌、放线菌等的数量。
4.2土壤质地土壤质地主要通过影响土壤的通透性和水分含量来影响土壤N2O排放通量。
在其他条件相同的情况下,不同质地的土壤氧化还原条件一般不同,因而土壤硝化作用和反硝化作用的相对强弱会有所差异,最终会影响N2O的产生。
不同的通透性还会影响N2O向大气中的扩散速率。
丁洪等[12]研究表明,质地粘重土壤的阳离子交换量大,NH4+被易吸附固定而不易被硝化;杨云等[13]也证实,N2O季节性排放总量与土壤粘粒含量呈显著负相关,与土壤砂粒含量呈显著正相关,氮肥的施用还能加大不同质地土壤间N2O排放的差异。
徐华等[14]研究表明,土壤N2O排放量是壤土高于粘土和砂土,壤土粘粒含量介于粘土和砂土之间, 既有较大量的N2O产生, 又有较通畅的N2O排放途径。
4.3土壤温度土壤是微生物栖息的场所,土壤温度高低直接影响着微生物的活性。
土壤温度升高,土壤微生物硝化和反硝化作用加强,N2O/N2 会升高。