氮循环过程及机理 ppt课件
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氮的循环 ppt
氮的循环
一、氮在自然界中的循环
二、氮循环中重要物质及其变化
1、氮气与氮的固定 游离态
氮的固定
放电
化合态
如：N2+O2 N2+3H2 氮的固定
2NO 2NH3
高能固氮
生物固氮
自然固氮 人工固氮
NO与NO2的比较
NO
物理 性质 化学 性质 无色无味气体, 难溶于水，剧毒！
NO2
红棕色有刺激性气味气体， 能溶于水，剧毒！
2 ）硝酸的不稳定性 4 HNO3 ==== 2H2O+4NO2 ↑ +O2 ↑ 思考：
▲浓硝酸为什么常呈黄色？
硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸 而使硝酸呈黄色 ▲如何保存硝酸？ 阴凉、避光（棕色试剂瓶）
受热或见光
3）氧化性（HNO3）
⑴硝酸与大部分的金属能反应
3Cu +8HNO3(稀）=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O Cu +4HNO3(浓）=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O 3Mg+8HNO3(稀）=3Mg(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
2、硝酸的化学性质
1） 具有酸的通性 2 ）不稳定性 3）具有强氧化性
1） 具有酸的通性
• 使紫色的石蕊试液变红 • 与某些金属氧化物起反应 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O • 与某些盐起反应 2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O • 与碱起反应 HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
一水合氨很不稳定 △ NH 3· 2O == NH3↑ +H2O H
一、氮在自然界中的循环
二、氮循环中重要物质及其变化
1、氮气与氮的固定 游离态
氮的固定
放电
化合态
如：N2+O2 N2+3H2 氮的固定
2NO 2NH3
高能固氮
生物固氮
自然固氮 人工固氮
NO与NO2的比较
NO
物理 性质 化学 性质 无色无味气体, 难溶于水，剧毒！
NO2
红棕色有刺激性气味气体， 能溶于水，剧毒！
2 ）硝酸的不稳定性 4 HNO3 ==== 2H2O+4NO2 ↑ +O2 ↑ 思考：
▲浓硝酸为什么常呈黄色？
硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸 而使硝酸呈黄色 ▲如何保存硝酸？ 阴凉、避光（棕色试剂瓶）
受热或见光
3）氧化性（HNO3）
⑴硝酸与大部分的金属能反应
3Cu +8HNO3(稀）=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O Cu +4HNO3(浓）=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O 3Mg+8HNO3(稀）=3Mg(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
2、硝酸的化学性质
1） 具有酸的通性 2 ）不稳定性 3）具有强氧化性
1） 具有酸的通性
• 使紫色的石蕊试液变红 • 与某些金属氧化物起反应 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O • 与某些盐起反应 2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O • 与碱起反应 HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
一水合氨很不稳定 △ NH 3· 2O == NH3↑ +H2O H
自然界的氮循环(PPT课件)
发黄，严重时叶脉呈淡棕色,你认为应该施加下列哪
D 一种化肥(
)
A.氯化钾 B. 硫酸钾 C. 过磷酸钙 D. 尿素
9. 国外施行用汽水（碳酸饮料）浇灌农田，它的动机
是( C )
①对植物呼吸作用有利；②改良碱性土壤，调节PH值； ③有利于土壤的Ca2+、Mg2+被植物吸收；④加速光合 作用进行
A.只有②正确 B.只有③正确
熟后逐步转化为可溶于水、能 被作物吸收的物质，肥效较慢 但较长
便于工业生产，成本较高 便于就地取材，成本低廉
有些品种化肥如长期大量施 用能使土壤板结
能改良土壤结构
棉花你的叶子为什么变黄了？ 因为我缺氮！
氮肥能促使作物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。
缺磷肥，作物矮小瘦弱，分枝少，叶片暗绿色，叶缘、 叶柄出现紫色。
壤中较少，而植物摄取量又较多的是哪些元素？
N、P、K
氮肥
磷肥
Байду номын сангаас肥料
化学肥料
钾肥 复合肥料 微量元素肥料
农家肥料：如厩肥、人粪尿、绿肥等。
对比化学肥料和农家肥料的一些特点
化学肥料
农家肥料
所含营养元素种类少，
常含多种营养元素，营
但营养元素的含量大
养元素含量较少
一般易溶于水，易于被 作物吸收，肥效较快
一般较难溶于水，经腐
5、铵盐不能跟（ K2CO3 ) 等碱性物质混合施用，
否则会 降低肥效。
CD 6. 下列化肥属于复合肥料的是: (
)
A. NH4Cl
B. NH4NO3
C. KH2PO4
D. KNO3
D 7. 下列化肥与熟石灰混合研磨,能闻到氨气的是( )
第三章第二节氮的循环PPT课件
2020年10月2日
10
2、起固氮作用的反应是（）
❖ A、N2和H2在一定条件下成NH3
❖ B、NO与O2反应生成NO2 ❖ C、NH3催化氧化生成NO ❖ D、由NH3造硝酸铵 3、在体积为VL的密闭容器中，通入amolNO、
bmolO2 反应后容器内氮原子和氧原子的个数 比是（）
A、a/b
B、a/2b
2020年10月2日
5
B、与氢气反应
❖ 合成氨：
高温高压
❖N2+3H2 催化剂 2NH3
❖ 讨论：反应条件是高温高压催化剂，说明了 什么？该反应是不是氧化还原反应？体现了 氮气的什么性质？
❖ 什么是可逆反应？相同条件、同时进行
2020年10月2日
6
氮气的用途：
❖ 1、工业原料：造氨气、硝酸、化肥 ❖ 2、保护气 ❖ 3、致冷剂 ❖ 4、冷藏食品
2C020、年10a月/2a日 +2b
D、a/2（a+b）
11
4、“一场雷雨一次肥” ，请写出有 关化学方程式
❖ 作业：请用化学方程式表示下列变化。并指 出氧化剂和还原剂。
❖
N2
NO
NO2
❖
NH3
2020年10月2日
HNO3
12
演讲完毕，谢谢观看！
Thank you for reading! In order to facilitate learning and use, the content of this document can be modified, adjusted and printed at will after downloading. Welcome to download!
【高中化学】氮的循环PPT课件
祝身体健康，学习进步。
，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
NO2气
← 2NO2 → N2O4
红棕色 无色
课堂小结
• 1 自然界中氮的循环是通过固氮方式;动,植 物转化;土壤和水体中微生物驱动形成氮的循 环过程. 2 氮分子内原子间共用三对电子使氮分子通 常情况下性质稳定.只有在放电条件下才能与 氧反应;氮和氢气要在高温高压,催化剂存在 下反应 ，且反应是可逆的 。 • 3 氮的氧化物从+1到+5都有;NO易被氧气 氧化,NO2能与水反应,还能自身化合生成 N2O4;NOX是形成酸雨和光化学污染的气体. •
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走
氮循环PPT课件
氮循环中虽然虽然有一部分氮经由上述途经流失，但是这种损失得到了生物固氮和高 能固氮的补偿。因此，氮循环是一个相当完全的、具有自我调节和反馈机制的系统。
氮循环
水体中氮的收支平衡
1.氮的来源
水体中氮的来源主要有水体中的固氮作用和外界输入。前者主要是固氮蓝藻和固氮 细菌进行的生物固氮。后者包括水面氮的降落，氮从地表或地下水流入。
草地流经含氮量叫森林较高。草地作为牧场后养分明显增高。沼泽和湿地水也能积 累养分进湖泊，其数量有时相当可观。落叶、划分等输入的氮在河流中可能起明显作
氮循环
氮的支出
(1) 离开水体：氮从水体外流的过程包括水流流出、渗漏到地下水中、水生昆虫的羽 化、鱼虾类等水生生物被捕捞以及随气体溢出水面（嫌气性分解时产生氮气逸失、氨在 高ph时的逸出等）。这些方面所消耗氮的数量因具体情况而差别很大。
(2) 沉积水底：有很大分量的氮随有机悬浮物的下沉而积累在水底，此外泥沙等无机质 粒还能吸附氨而沉积水底，因此水底沉积物是水体内氮的主要储存处。通常湖底沉积物 10cm厚度，每公顷可含氮50~200kg。这些氮多数是稳定的。
(3)由于反硝化作用而逸出：范消化作用使硝酸盐氮转化为分子氮逸出水面，这个过程是 在一些特殊的杆状细菌的作用下进行的。所有反硝化细菌都属于异养性腐生菌。它们具 有两种氧化有机质（呼吸）的能力。一是和其他异养性生物一样地利用水中溶解氧，一 是利用硝酸盐和也硝酸盐还原时放出的氧。因此，在好气性条件下，因此利用溶解氧呼 吸，范消化作用虽然还可以进行，但很微弱，反之在嫌气性条件下则进行强烈。反硝化 细菌进行硝酸盐还原时需要含碳有机物，缺少这些物质时它们不能繁殖，也失掉反硝化 能力。当缺少硝酸盐时反硝化细菌虽然繁殖但不能进行反硝化作用。反硝化作用与水的 ph有密切关系，最适ph范围 7.0~8.2 ，ph低于6.1和高于 9.6时反硝化过程完全停止。反 硝化的最适温度超过天然水常有的水温，在低温下2摄氏度反硝化作用降低。反硝化产 物在高温时为氮气，在低温下以N2O很快还原为N2,在自然界很难测出。范消化细菌的 数量和范消化率在湖底淤泥中远高于水层。
氮循环
水体中氮的收支平衡
1.氮的来源
水体中氮的来源主要有水体中的固氮作用和外界输入。前者主要是固氮蓝藻和固氮 细菌进行的生物固氮。后者包括水面氮的降落，氮从地表或地下水流入。
草地流经含氮量叫森林较高。草地作为牧场后养分明显增高。沼泽和湿地水也能积 累养分进湖泊，其数量有时相当可观。落叶、划分等输入的氮在河流中可能起明显作
氮循环
氮的支出
(1) 离开水体：氮从水体外流的过程包括水流流出、渗漏到地下水中、水生昆虫的羽 化、鱼虾类等水生生物被捕捞以及随气体溢出水面（嫌气性分解时产生氮气逸失、氨在 高ph时的逸出等）。这些方面所消耗氮的数量因具体情况而差别很大。
(2) 沉积水底：有很大分量的氮随有机悬浮物的下沉而积累在水底，此外泥沙等无机质 粒还能吸附氨而沉积水底，因此水底沉积物是水体内氮的主要储存处。通常湖底沉积物 10cm厚度，每公顷可含氮50~200kg。这些氮多数是稳定的。
(3)由于反硝化作用而逸出：范消化作用使硝酸盐氮转化为分子氮逸出水面，这个过程是 在一些特殊的杆状细菌的作用下进行的。所有反硝化细菌都属于异养性腐生菌。它们具 有两种氧化有机质（呼吸）的能力。一是和其他异养性生物一样地利用水中溶解氧，一 是利用硝酸盐和也硝酸盐还原时放出的氧。因此，在好气性条件下，因此利用溶解氧呼 吸，范消化作用虽然还可以进行，但很微弱，反之在嫌气性条件下则进行强烈。反硝化 细菌进行硝酸盐还原时需要含碳有机物，缺少这些物质时它们不能繁殖，也失掉反硝化 能力。当缺少硝酸盐时反硝化细菌虽然繁殖但不能进行反硝化作用。反硝化作用与水的 ph有密切关系，最适ph范围 7.0~8.2 ，ph低于6.1和高于 9.6时反硝化过程完全停止。反 硝化的最适温度超过天然水常有的水温，在低温下2摄氏度反硝化作用降低。反硝化产 物在高温时为氮气，在低温下以N2O很快还原为N2,在自然界很难测出。范消化细菌的 数量和范消化率在湖底淤泥中远高于水层。
《生态系统氮循环》PPT课件
Page 15
小组小结
1、各个生态系统中氮的循环和转化都可分为氮的输入、转 化和输出三个部分。
2、各个生态系统氮循环的主要反应都是固氮作用、氨化作 用、硝化作用和反硝化作用。
3、不同生态系统中氮循环的主导反应不同。
Page 16
参考文献
[1]胡晓霞,丁洪等。菜地氮素循环及其环境效应研究进展[J].中国农学通报. 2010,26(10):287-294. [2]刘淼,梁正伟.草地生态系统氮循环研究进展[J].中国草地学报. 2010,32(5):91-95. [3]王晓姗,刘杰.于建生.海洋氮循环细菌研究进展[J].科学技术与工程. 2009,9(17):5057-5062. [4]张玉树,丁洪,秦胜金.农业生态系统中氮素反硝化作用与N2O排放研究进展[J]. 中国农学通报.2010,26(6):253-259. [5]陈伏生,曾德慧,何兴元.森林土壤氮素的转化与循环[J].生态学杂志. 2004,23(5):126-133. [6]周念清,王燕,钱家忠等.湿地氮循环及其对环境变化影响研究进展[J]. 同济大学学报.2010,38(6):865-869.
Page 17
18
结束
《生态系统氮循环》PPT 课件
主要内容
氮循环的定义及意义 生态系统中的氮循环 各生态系统氮循环及其特征
小组小结
Page 2
氮是构成蛋白质和核酸的主要元素，在生物学上具有重
要意义。正是由于地球上存在氮和其他生命必需元素的循环 ，才使地球上生命生生不息，成为太阳系中一个生机勃勃的 星球。
氮素循环：氮在大气、土壤和生物体中迁移和转化 的往返过程。
Page 11
森林生态系统中的氮循环
Page 12
森林生态系统中氮循环的特征
小组小结
1、各个生态系统中氮的循环和转化都可分为氮的输入、转 化和输出三个部分。
2、各个生态系统氮循环的主要反应都是固氮作用、氨化作 用、硝化作用和反硝化作用。
3、不同生态系统中氮循环的主导反应不同。
Page 16
参考文献
[1]胡晓霞,丁洪等。菜地氮素循环及其环境效应研究进展[J].中国农学通报. 2010,26(10):287-294. [2]刘淼,梁正伟.草地生态系统氮循环研究进展[J].中国草地学报. 2010,32(5):91-95. [3]王晓姗,刘杰.于建生.海洋氮循环细菌研究进展[J].科学技术与工程. 2009,9(17):5057-5062. [4]张玉树,丁洪,秦胜金.农业生态系统中氮素反硝化作用与N2O排放研究进展[J]. 中国农学通报.2010,26(6):253-259. [5]陈伏生,曾德慧,何兴元.森林土壤氮素的转化与循环[J].生态学杂志. 2004,23(5):126-133. [6]周念清,王燕,钱家忠等.湿地氮循环及其对环境变化影响研究进展[J]. 同济大学学报.2010,38(6):865-869.
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结束
《生态系统氮循环》PPT 课件
主要内容
氮循环的定义及意义 生态系统中的氮循环 各生态系统氮循环及其特征
小组小结
Page 2
氮是构成蛋白质和核酸的主要元素，在生物学上具有重
要意义。正是由于地球上存在氮和其他生命必需元素的循环 ，才使地球上生命生生不息，成为太阳系中一个生机勃勃的 星球。
氮素循环：氮在大气、土壤和生物体中迁移和转化 的往返过程。
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森林生态系统中的氮循环
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森林生态系统中氮循环的特征
氮循环 PPT课件
对策: 合理施肥 （有机肥与无机肥联合使用） 减少汽车尾气的排放 （节能车，低碳环保）
(2)NO3根与有机化合物的反应 NO3由下面的反应生成： NO2+03一N03+02 N03+RH—HN03+R (3)N205与水的反应 N205是上述NO3和NO2按下面的再结合反 应生成： N03+NO2 =N205 N20 也称为硝酸的无水物，加水即分解成 硝酸： N205+H20—2HN03
人为因素对大气NO 排放的影响是很大的，其后果 是导致严重的酸沉降；而土壤作为酸沉降的汇， 这种影响便导致或加重了土壤的酸化作用
施用化肥导致土壤酸化的机制是很复杂的，其中 最为重要的反应是NH4 的硝化
化石燃料的大量燃烧而导致的酸雨以及人 工固N而导致的化肥的大量使用，对N的自 然循环产生了严重干扰，进入生态系统的N 素超过了植物所需，使H 的循环严重脱节 而使土壤酸化。
（好养，产能，自养需氧型）
1.5反硝化作用
（反硝化作用维持了氮循环的平衡，其损失 的氮因固氮过程增加的氮而得到平衡，同时 提高了水的饮用性）
人为因素
（1）化石燃料燃烧产生的NOx 导致 酸沉降 （2）化肥的大量施用等N循环的人 为扰动对H的转化产生很大影响
人为活动对氮循环的影响
氮氧化物(NOx)在大气中生成硝酸的反应主要 有以下3条途径： (1)与OH的反应 OH引起硝酸反应，是由于OH根对NO2的附加反 应：NO2+OH+M— HN03+M
人为干扰对氮循环和 土壤酸化的影响
1.氮循环的环节
1.1固氮作用：
生物固氮、工业固氮、高能固氮
1.2氮同化作用
生产者对氮的吸收和利用 消费者对氮的摄取和利用
《氮的循环》课件
平衡的重要性
硝化作用和反硝化作用之间的平衡对于维持自然界的氮素循环和 生态平衡具有重要意义。
影响因素
影响硝化作用和反硝化作用的平衡的因素包括环境条件、微生物活 性、土壤和水域的特性等。
平衡的维护
维护硝化作用和反硝化作用的平衡需要采取一系列措施，包括合理 使用化肥、控制土壤和水域的污染等。
05
氮的循环与环境
细菌完成。
氨化是将含氮有机物转化 为氨的过程，是许多植物 和微生物的重要营养来源
。
氮的循环的重要性
氮的循环对维持地球生态平衡具有重要意义 ，是生物圈中氮素循环的重要环节。
氮的循环对农业生产也具有重要意义，通过 合理利用和管理氮肥，可以提高农作物的产 量和质量。
同时，氮的循环也对全球气候变化产生影响 ，如过量排放含氮气体可能导致温室效应加 剧。
感谢您的观看
THANKS
应加剧，进而影响全球气候。
减少氮气排放、改善氮的循环利 用是减缓全球气候变化的重要措
施之一。
氮的循环与水体富营养化
水体富营养化是指水体中营养物质（如氮、磷等）过多，导致水生生物大量繁殖的 现象。
氮的循环过程中，过量的氮气排放和流失会导致水体富营养化。
控制氮的排放和合理利用是防治水体富营养化的重要措施之一。
硝酸盐
氨在有氧条件下被氧化成硝酸盐 ，这是植物生长所需的氮肥之一
，对农业非常重要。
硝酸
氨氧化成硝酸的过程会产生大量能 量，这是人类利用能源的一种方式 ，如通过汽车尾气中的一氧化氮和 氧气反应生成硝酸。
氮气
在自然环境中，氨通过生物固氮作 用和闪电等自然现象转化成氮气， 重新回到大气中，完成氮的循环。
04
反硝化作用
01
硝化作用和反硝化作用之间的平衡对于维持自然界的氮素循环和 生态平衡具有重要意义。
影响因素
影响硝化作用和反硝化作用的平衡的因素包括环境条件、微生物活 性、土壤和水域的特性等。
平衡的维护
维护硝化作用和反硝化作用的平衡需要采取一系列措施，包括合理 使用化肥、控制土壤和水域的污染等。
05
氮的循环与环境
细菌完成。
氨化是将含氮有机物转化 为氨的过程，是许多植物 和微生物的重要营养来源
。
氮的循环的重要性
氮的循环对维持地球生态平衡具有重要意义 ，是生物圈中氮素循环的重要环节。
氮的循环对农业生产也具有重要意义，通过 合理利用和管理氮肥，可以提高农作物的产 量和质量。
同时，氮的循环也对全球气候变化产生影响 ，如过量排放含氮气体可能导致温室效应加 剧。
感谢您的观看
THANKS
应加剧，进而影响全球气候。
减少氮气排放、改善氮的循环利 用是减缓全球气候变化的重要措
施之一。
氮的循环与水体富营养化
水体富营养化是指水体中营养物质（如氮、磷等）过多，导致水生生物大量繁殖的 现象。
氮的循环过程中，过量的氮气排放和流失会导致水体富营养化。
控制氮的排放和合理利用是防治水体富营养化的重要措施之一。
硝酸盐
氨在有氧条件下被氧化成硝酸盐 ，这是植物生长所需的氮肥之一
，对农业非常重要。
硝酸
氨氧化成硝酸的过程会产生大量能 量，这是人类利用能源的一种方式 ，如通过汽车尾气中的一氧化氮和 氧气反应生成硝酸。
氮气
在自然环境中，氨通过生物固氮作 用和闪电等自然现象转化成氮气， 重新回到大气中，完成氮的循环。
04
反硝化作用
01
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–与森林生产力下降相关联(酸化产生的非直接的影响,如改 变了对寒冷的耐受性
• N饱和 N 损失 “opening” of the N cycle
湿地生态系统氮循环
农田生态系统氮循环
海洋氮收支
Codispoti and Christensen, 1985 Heine et al.
Matthieu Heine
人类对全球氮循环过程的扰动
The NERC GANE programme
人类对全球氮循环过程的扰动
The NERC GANE programme
大气中的转化
• 大气中的转化：以光化学氧化、催化氧化反应为主
• 例一：光化学烟雾（Photochemical Smog） – 光化学烟雾是大气中氮氧化物和碳氢化合物在紫外线照射下 反应生成的多种污染物的混合物。 – 光化学烟雾最具危害的两种物质是臭氧(O3)和过氧乙酰硝酸 酯(peroxyacetylnitrates , PAN)。
氮循环过程改变的后果
• 物种变化或消失
N肥 增产
N 肥 增加优势 度，减少多样性
Tilman，1987
氮循环过程改变的后果
大气活性温室气体
– NO + NO2 (NOx): 化石燃料燃烧
• NO (高活性) 烟雾，对流层O3形成 • 酸雨 (NO2 + OH- HNO3)
– N2O: 肥料施用量增加 反硝化
聚合与核长大
气溶胶 光雾
自然源、电厂以及内燃机等排放出的污染物在大气中发 生化学反应产生导致酸沉降的化学物质。
酸沉降形成过程
人类对全球氮循环过程的扰动
The NERC GANE programme
人类对全球氮循环过程的扰动
The NERC GANE programme
• 例二：酸雨（Acid Rain）
光化学烟雾形成过程
NO2（微量）
NNOO2 + UV → NO2*
NO*2 → NO + O
O3
O + O2 → O3
O3 + NO → NO2 + O2
O3 + HC → ↓
醛类及其它氧化物
刺激眼睛 醛类
复杂的有机化合物
紫外光 NO
汽车排气
太阳
HC
NO2
紫外光
生态系统氮循环
-氮循环过程及机理、气候变化
全球氮循环
通量单位：1012 g N/year；储量单位1012 g N
evapotranspiration rainfall/soil moisture
人类活动固氮量已超过自然过程固氮量
氮循环过程改变的后果
• 富营养化
• 浮游生物的大量繁 殖，往往使水体呈 现蓝色、红色、棕 色、乳白色等。由 于海洋富营养化时， 水体常呈现红色， 故海洋富营养化被 称为赤潮。而江河 湖泊中的富营养化 被称为水华。
过氧酰基硝酸酯类包括过氧乙酰硝酸酯(PAN)、 过氧丙酰硝酸酯(PPN)、
过氧丁基硝酸酯(PBN)及过氧异丁基硝酸酯(PisoBN)。 其中含量最高、毒性最强的为PAN。
HC + O2 + NO2 + UV ↓
O3 + 甲醛 + PAN + 氧化产物
氧化产物
O3 伤害植物
PAN
伤害植物 刺激眼睛
甲醛、丙稀醛等 刺激眼睛
• 增温潜势大 (约为CO2 的200倍, 占大气增温总贡献的6%) • 在对流层是化学惰性的，但在平流层会破坏臭氧
氮循环过程改变的后果
大气活性温室气体 NH3: 家畜, 农田肥料施用,生物质燃烧 大气活性 气溶胶,空气污染,沉降,下风向N可利用性
氮循环过程改变的后果
• N沉降 加速植物生长(C吸收)…到达某个临界值. • N饱和: 可利用性超出需求
• N饱和 N 损失 “opening” of the N cycle
湿地生态系统氮循环
农田生态系统氮循环
海洋氮收支
Codispoti and Christensen, 1985 Heine et al.
Matthieu Heine
人类对全球氮循环过程的扰动
The NERC GANE programme
人类对全球氮循环过程的扰动
The NERC GANE programme
大气中的转化
• 大气中的转化：以光化学氧化、催化氧化反应为主
• 例一：光化学烟雾（Photochemical Smog） – 光化学烟雾是大气中氮氧化物和碳氢化合物在紫外线照射下 反应生成的多种污染物的混合物。 – 光化学烟雾最具危害的两种物质是臭氧(O3)和过氧乙酰硝酸 酯(peroxyacetylnitrates , PAN)。
氮循环过程改变的后果
• 物种变化或消失
N肥 增产
N 肥 增加优势 度，减少多样性
Tilman，1987
氮循环过程改变的后果
大气活性温室气体
– NO + NO2 (NOx): 化石燃料燃烧
• NO (高活性) 烟雾，对流层O3形成 • 酸雨 (NO2 + OH- HNO3)
– N2O: 肥料施用量增加 反硝化
聚合与核长大
气溶胶 光雾
自然源、电厂以及内燃机等排放出的污染物在大气中发 生化学反应产生导致酸沉降的化学物质。
酸沉降形成过程
人类对全球氮循环过程的扰动
The NERC GANE programme
人类对全球氮循环过程的扰动
The NERC GANE programme
• 例二：酸雨（Acid Rain）
光化学烟雾形成过程
NO2（微量）
NNOO2 + UV → NO2*
NO*2 → NO + O
O3
O + O2 → O3
O3 + NO → NO2 + O2
O3 + HC → ↓
醛类及其它氧化物
刺激眼睛 醛类
复杂的有机化合物
紫外光 NO
汽车排气
太阳
HC
NO2
紫外光
生态系统氮循环
-氮循环过程及机理、气候变化
全球氮循环
通量单位：1012 g N/year；储量单位1012 g N
evapotranspiration rainfall/soil moisture
人类活动固氮量已超过自然过程固氮量
氮循环过程改变的后果
• 富营养化
• 浮游生物的大量繁 殖，往往使水体呈 现蓝色、红色、棕 色、乳白色等。由 于海洋富营养化时， 水体常呈现红色， 故海洋富营养化被 称为赤潮。而江河 湖泊中的富营养化 被称为水华。
过氧酰基硝酸酯类包括过氧乙酰硝酸酯(PAN)、 过氧丙酰硝酸酯(PPN)、
过氧丁基硝酸酯(PBN)及过氧异丁基硝酸酯(PisoBN)。 其中含量最高、毒性最强的为PAN。
HC + O2 + NO2 + UV ↓
O3 + 甲醛 + PAN + 氧化产物
氧化产物
O3 伤害植物
PAN
伤害植物 刺激眼睛
甲醛、丙稀醛等 刺激眼睛
• 增温潜势大 (约为CO2 的200倍, 占大气增温总贡献的6%) • 在对流层是化学惰性的，但在平流层会破坏臭氧
氮循环过程改变的后果
大气活性温室气体 NH3: 家畜, 农田肥料施用,生物质燃烧 大气活性 气溶胶,空气污染,沉降,下风向N可利用性
氮循环过程改变的后果
• N沉降 加速植物生长(C吸收)…到达某个临界值. • N饱和: 可利用性超出需求