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氮和水
氮和水:反应机制、环境影响和健康影响
海水的含量约为0.5 ppm氮(溶解的无机氮化合物,不含N2).表面的含量明显较低,约为0.1 ppb。河水浓度变化很大,但一般约为0.25 ppm。 根据水的性质,可能会发现各种无机氮化合物。在好氧水中,氮主要以N的形式存在2也没有3.-,根据环境条件,它也可能以N2O, NH3.,在北半球4+, HNO2,没有2-或HNO3.. 沿海地区水体主要含有元素态氮(N2).这并不奇怪,因为空气中78%是氮,而在沿海地区,由于水深低和洋流活跃,水经常与空气接触。 铵,硝酸而且亚硝酸盐在生物化学过程中起着最重要的作用,但水中的一些有机氮化合物也可能具有重要意义。总氮是有机氮和无机氮化合物的总和。对于废水,一般采用凯氏达尔氮作为处理措施。TKN值(Total Kjeldahl Nitrogen)表示总氮浓度,是有机氮化合物和铵态氮的总和(TKN = org-N + NH)4(mg / L) - n)。氮主要以这种形式存在于废水中。后废水生物处理,主要以氧化亚硝酸盐的形式存在。
氮气不与水发生反应。它能溶于水。
氮(N2)溶解度在20oC和压力= 1巴约为20毫克/升。氮的溶解度可能因化合物而异。氮(I)氧化溶解度为12 g/L,硝酸酯(盐)溶解度为640 g/L,而氯化氮不溶于水。硝酸盐和氨很容易在水中溶解。
氮主要通过农业过程进入环境,因此也会进入水中。水中氮化合物的主要来源是主要含有硝酸盐的化肥,但也有氨、铵、尿素和胺。应用最广泛的氮肥可能是纳米氮肥3.(硝酸钠)和NH4没有3.(硝酸铵)。施肥后,添加的氮化合物中,作物所占比例相对较小,为25-30%。因为硝酸盐是水溶性的,所以残留的硝酸盐会通过土壤进入地下水和地表水。有机肥中氮主要以蛋白质、尿素或胺的形式存在,它们具有不同的吸收机制。鸟粪是一种天然肥料,含有足够的氮。最后,添加到农田中的各种农药都含有氮。
氮是所有生物的饮食需求,因为它是所有蛋白质和核酸的组成部分。植物由大约7.5%的氮(干质量)组成。氮是植物所必需的,空气中有大量的氮。这种基本氮不能直接被吸收。氮必须首先结合并转化,例如转化为硝酸盐。这个所谓的硝化过程是由细菌完成的,它将氨和铵转化为硝酸盐和亚硝酸盐。这会释放能量,并在土壤中建立硝酸盐储备,供植物利用。
人体由大约2.6%的氮组成,氮是大多数蛋白质和核酸的组成部分。这意味着氮是一种饮食需求。氮是我们呼吸的空气的主要成分。空气中氮浓度的增加可能导致窒息,但主要是因为它导致氧气浓度降低。
在污水处理厂,前两个处理步骤只能去除50%的氮浓度。为了进一步处理,尝试添加石灰和HOCl。然而,事实证明这并不是很有效。因此,废水处理的第三步包括生物脱氮。这意味着硝化和反硝化过程的结合,由各种微生物进行。 2 NH4++ 3o2-> 2否2-+ 2 h2O + 4h+-亚硝基单胞菌 6没有3.-+ 5ch3.哦-> 3 n2+ 5 co2+ 7 h2O + 6 oh- |
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