氮循环

环境中ちゅう氮的流りゅう向こう示しめせ意い图。相あい关的细菌是ぜ循环中ちゅう的てき关键因いん素もと，生なま产出不同ふどう种类的てき含氮化合かごう物ぶつ供きょう更さら高等こうとう的てき生物せいぶつ体たい进行同化どうか作用さよう。参看さんかん条目じょうもく马尔亭てい乌斯·贝叶林はやし克かつ。

氮循环（英語えいご：nitrogen cycle）是ぜ描述自然しぜん界かい中ちゅう氮单质和かず含氮化合かごう物ぶつ之の间相互そうご转换过程的てき生なま态系统的物ぶつ质循环。

基本きほん概念がいねん

空そら气中ちゅう含有がんゆう大だい约78%的てき氮气，占有せんゆう绝大部分ぶぶん的てき氮元素げんそ。氮是许多生物せいぶつ过程的てき基本きほん元素げんそ；它存在そんざい于所有しょゆう组成蛋白たんぱく质的てき氨基酸さん中なか，是ぜ构成诸如DNA等ひとし的てき核酸かくさん的てき四よん种基本きほん元素げんそ之これ一いち。在ざい植物しょくぶつ中ちゅう，大量たいりょう的てき氮素被ひ用よう于制造づくり可か进行光ひかり合作がっさく用よう供きょう植物しょくぶつ生せい长的叶かのう绿素分子ぶんし。

加工かこう，或ある者もの固定こてい，是これ将はた气态的てき游ゆう离态氮转变为可か被ひ有ゆう机つくえ体たい吸收きゅうしゅう的てき化合かごう态氮的必经过程。一部分いちぶぶん氮素由ゆかり闪电所ところ固定こてい，同どう时绝大だい部分ぶぶん的てき氮素被ひ非ひ共生きょうせい或ある共生きょうせい的てき固かた氮细菌きん所ところ固定こてい。这些细菌拥有可か促进氮气氢化成かせい为氨的てき固かた氮酶，生成せいせい的てき氨再被ひ这种细菌通どおり过一系列的转化以形成自身组织的一部分。某ぼう一些固氮细菌，例れい如根瘤こんりゅう菌きん，寄生きせい在ざい豆まめ科か植物しょくぶつ（例れい如豌豆えんどう或ある蚕豆そらまめ）的てき根瘤こんりゅう中なか。这些细菌和わ植物しょくぶつ建立こんりゅう了りょう一いち种互利共生きょうせい的てき关系，为植物しょくぶつ生せい产氨以换取糖とう类。因よし此可通どおり过栽种豆まめ科か植物しょくぶつ使つかい氮素贫瘠的てき土地とち变得肥沃ひよく。还有一些其它的植物可供建立这种共生关系。

其它植物しょくぶつ利用りよう根ね系けい从土壤どじょう中ちゅう吸收きゅうしゅう硝酸しょうさん根ね离子或ある铵离子以获取氮素。动物体内たいない的てき所有しょゆう氮素则均由よし在ざい食物しょくもつ链中ちゅう进食植物しょくぶつ所しょ获得。

氨

参まいり见：魚さかな菜さい共生きょうせい

氨来源げん于腐くさ生なま生物せいぶつ对死亡しぼう动植物しょくぶつ器官きかん的てき分解ぶんかい，被ひ用作ようさく制せい造づくり銨根离子（NH₄⁺）。在ざい富とみ含氧气的土壤どじょう中ちゅう，这些离子将しょう会かい首くび先さき被ひ亚硝化か细菌转化为亚硝酸しょうさん根ね离子（NO₂⁻），然しか后きさき被ひ硝化しょうか细菌转化为硝酸しょうさん根ね离子（NO₃⁻）。铵的两步转化过程被ひ叫さけべ做硝化しょうか作用さよう。

氨对于鱼类来らい说有剧毒，因いん此必须对废水处理厂排はい放ひ到いた水中すいちゅう的てき氨的浓度进行严密的てき监控。为避免めん鱼类死亡しぼう的てき损失，应在排はい放ひ前ぜん对水中ちゅう的てき铵进行ぎょう硝化しょうか处理，在ざい陆地上じょう为硝化か细菌通どおり风提供ていきょう氧气进行硝化しょうか作用さよう成なり为一个充满吸引力的解决办法。

硝酸しょうさん盐危害きがい

氨离子こ很容易ようい被ひ固定こてい在ざい土壤どじょう中ちゅう（尤ゆう其是腐くさ殖ふえ质和わ粘土ねんど）。而硝酸しょうさん根ね离子和わ亚硝酸しょうさん根ね离子则因它们自身じしん的てき负电性せい而更不ふ容易ようい被ひ固定こてい在ざい正せい离子的てき交换点てん（主要しゅよう是ぜ腐くさ殖ふえ质）多た于负离子的てき土壤どじょう中ちゅう。在ざい强きょう降雨こうう后きさき或ある过量灌溉后きさき，硝酸しょうさん根ね和わ亚硝酸しょうさん根ね移うつり动到地下水ちかすい的てき情じょう况经常会じょうかい发生。地下水ちかすい中ちゅう，硝酸しょうさん盐含量的りょうてき提ひさげ高だか关系到いた饮用水ようすい的てき安全あんぜん，因いん为水中ちゅう过量的てき硝酸しょうさん根ね离子会かい影かげ响婴幼よう儿血液えき中ちゅう的てき氧浓度ど并导致高こう铁血红蛋白しろ症しょう或ある蓝婴综合征せい。如果，过量硝酸しょうさん盐通过径流りゅう或ある地下水ちかすい进入地表ちひょう水すい，会かい导致水すい体からだ的てき富とみ营养化か;，使つかい得とく蓝藻菌きん和かず其它藻も类大量りょう繁殖はんしょく，导致水生すいせい生物せいぶつ因いん缺かけ氧而大量たいりょう死亡しぼう。虽然不ふ像ぞう铵一样对鱼类有毒ゆうどく，硝酸しょうさん盐可通どおり过富营养作用さよう间接影かげ响鱼类的生存せいぞん。氮素已やめ经导致了一些水体的富营养化问题。从2006年ねん起おこり，在ざい英国えいこく和わ美国びくに使用しよう氮肥将はた受到更さら严厉的てき限きり制せい，磷肥的てき使用しよう也将受到了りょう同どう样的限げん制せい。这些措施被ひ普遍ふへん认为是ぜ为了治ち理り恢复被ひ富とみ营养化か的てき水みず体たい而采取的とりてき。

在ざい无氧或ある低てい氧条件下じょうけんか，厌氧细菌的てき“反はん硝化しょうか作用さよう”将しょう会かい发生。最さい终将硝酸しょうさん中ちゅう氮的成分せいぶん还原成なり氮气归还到いた大だい气中去さ。

氮气(N₂)的てき转化

有ゆう三种将游离态的N₂（大だい气中的てき氮气）转化为化合かごう态氮的てき方法ほうほう：

1. 生物せいぶつ固定こてい – 一いち些共生きょうせい细菌（主要しゅよう与あずか豆まめ科か植物しょくぶつ共生きょうせい）和わ一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。
2. 工こう业固氮 – 在ざい哈伯-博ひろし施ほどこせ法ほう中なか，N₂与あずか氢气被化合かごう生成せいせい氨（NH₃）肥こえ。
3. 化石かせき燃料ねんりょう燃もえ烧 – 主要しゅよう由よし交通こうつう工具こうぐ的てき引擎和わ热电站以NOx的てき形式けいしき产生。

另外，闪电亦また可か使つかいN₂和わO₂化合かごう形成けいせいNO₂，是ぜ大だい气化学がく的てき一いち个重要よう过程，但ただし对陆地ち和わ水域すいいき的てき氮含量りょう影かげ响不大だい。

由よし于豆まめ科か植物しょくぶつ（特とく别是大豆だいず、紫むらさき苜蓿うまごやし和わ苜蓿うまごやし）的てき广泛栽种以及使用しよう哈伯-博ひろし施ほどこせ法ほう生せい产化学がく肥料ひりょう和わ交通こうつう工具こうぐ和わ热电站释放的てき含氮污染成分せいぶん，人にん类使得とく每年まいとし进入生物せいぶつ利用りよう形がた态的氮素提ひさげ高だか了りょう不ふ止とめ一いち倍ばい。这所导致的てき富とみ营养作用さよう已やめ经对湿地しっち生なま态系统产生了りょう破やぶ坏。

參まいり見み

• 固かた氮作用よう
• 硝化しょうか作用さよう