在工业排放中 , 硝酸和己二酸的生产是一氧化二氮排放的最大来源 。己二酸的排放主要源于环己酮硝化产生的硝基酸中间体降解 。
7.2 生物过程
产生一氧化二氮的自然过程可分为硝化和反硝化 。具体而言 , 它们包括:
好氧自养硝化 , 氨(NH3)逐步氧化成亚硝酸盐(NO?2)和硝酸盐(NO?3)厌氧异养反硝化 , 将NO?3逐步还原为NO?2、一氧化氮(NO)、N2O , 最终还原为N2 , 其中兼性厌氧菌在氧气(O2)不足的情况下 , 使用NO?3作为有机物质呼吸的电子受体硝化反硝化作用 , 由自养NH3氧化细菌和氨(NH3)氧化成亚硝酸盐(NO?2)的方法进行 , 然后NO?2还原成一氧化氮(NO)、N2O 和分子氮(N2)异养硝化相同异养硝化细菌的好氧反硝化作用真菌脱氮非生物化学脱氮
【一夜吸食480瓶“笑气”,三男一女被拘留!什么是“笑气”?】这些过程受到土壤化学和物理性质的影响 , 例如矿物氮和有机物的有效性、酸度和土壤类型 , 以及与气候相关的因素 , 例如土壤温度和含水量 。
在一氧化二氮还原酶的催化下 , 这种气体在细胞内的消耗极大地限制了它向大气的排放 。
8 环境影响
8.1 温室效应
温室气体的趋势
一氧化二氮作为一种温室气体 , 具有显著的全球变暖潜力 。以每分子为基础 , 经过到100年 , 一氧化二氮的大气吸热能力是二氧化碳的298倍; 然而 , 由于其浓度低(低于一氧化碳浓度的1/1000) , [99] 其对温室效应的贡献小于二氧化碳的三分之一 , 也小于水蒸气和甲烷 。另一方面 , 由于进入大气的一氧化二氮或更多是人类活动的结果 , 而且自1750年以来其浓度增加了15%,[99][99] 因此控制一氧化二氮被认为是抑制温室气体排放的其中一项努力 。
诺贝尔奖获得者保罗·克鲁岑(Paul Crutzen) 2008年的一项研究表明 , 农业硝酸盐化肥释放的一氧化二氮量被严重低估 , 根据美国环境保护局(Environmental Protection Agency)的数据 , 其中大部分可能来自土壤和海洋释放 。
全球约40%的一氧化二氮排放来自人类活动 。一氧化二氮是从农业、运输和工业活动中排放的 , 如下所述 。
农业 。一氧化二氮可由各种农业土壤管理活动产生 , 例如合成肥料和有机肥料的施用以及其他种植方式、粪肥管理或焚烧农业残留物 。农业土壤管理是美国最大的N2O排放源 , 2016年约占美国N2O排放总量的77% 。燃料燃烧 。燃料燃烧时会产生一氧化二氮 。燃烧燃料排放的N2O量取决于燃料类型和燃烧技术、维护和操作实践 。工业 。一氧化二氮是硝酸生产过程中的副产品 , 硝酸用于制造合成商品肥料 , 己二酸用于制造纤维 , 如尼龙和其他合成产品 。
8.2 臭氧层耗竭
一氧化二氮也与臭氧层变薄有关 。一项新的研究表明 , 一氧化二氮排放目前是最重要的臭氧消耗物质 , 预计在整个二十一世纪仍将是最大的 。
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