黄河长江源区河水氮化合物的起源和水质研究

1. 什么是氮氧化合物？
2. 大气中氮氧化物的主要来源及其对环境的污染危害有哪些？
3. 海洋氮循环的四个关键过程？
4. 气车尾气中氮氧化合物怎么产生的？

什么是氮氧化合物？

氮氧化合物是在发动机内,空气中的氮和氧发生反应形成的多种化合物。

氮氧化合物可在大范围内形成多种环境、健康问题，它和空气中的水等物质反应生成酸，形成酸雨、酸雾、酸雪或干的酸性颗粒物，腐蚀汽车、建筑物和历史文物等，并使河流和湖泊酸化，不适宜鱼类等生存。

大气中氮氧化物的主要来源及其对环境的污染危害有哪些？

【】大气中氮氧化物的主要来源：

1）燃料中含氮化合物在燃烧时产生氮氧化物排放到大气中；生产厂的尾气排放；汽车尾气排放；

2）生物源，是一大污染源。主要是生物体腐烂后生成的；氨基酸分解后生成的。

【】大气中氮氧化物对环境的污染危害：

氮氧化物是产生光化学烟雾的污染源；是产生酸雨的一种污染源；对于建筑物、名胜古迹有腐蚀损害；伤害农作物。

【】氮氧化物中的二氧化氮毒性大，主要是对人体呼吸道的伤害。

海洋氮循环的四个关键过程？

氮循环(Nitrogen Cycle)是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。

氮素在自然界中有多种存在形式，其中，数量最多的是大气中的氮气，总量约3.9×1015 t。除了少数原核生物以外，其他所有的生物都不能直接利用氮气。目前，陆地上生物体内储存的有机氮的总量达1.1×1010～1.4×1010 t。这部分氮素的数量尽管不算多，但是能够迅速地再循环，从而可以反复地供植物吸收利用。存在于土壤中的有机氮总量约为3.0×1011 t，这部分氮素可以逐年分解成无机态氮供植物吸收利用。海洋中的有机氮约为5.0×1011 t，这部分氮素可以被海洋生物循环利用。

构成氮循环的主要环节是：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。

气车尾气中氮氧化合物怎么产生的？

1、高温高压+空气=氮氧化合物

我们都知道，柴油发动机在工作的时候燃料是空气与柴油的燃料混合气，前面我们也说到，燃料和空气在实际的工作情况之下，没有办法达到理论混合状态，也就是有一部分会存在富氧的情况。

另外一方面，柴油发动机的负荷调节是通过改变喷油量来进行控制的。所以，柴油发动机在工作的时候，会有部分情况之下空气没有办法参与燃烧的情况。这些富裕的空气在高温高压的作用下会产生氮氧化合物（NOx）。

2、缺氧+高温=碳烟

柴油发动机在工作的过程当中，喷入燃烧室的柴油既有富氧燃烧的情况，也有缺氧燃烧的情况，而柴油在高温缺氧的状态下，就容易炭化形成碳烟。碳烟，是柴油发动机颗粒状物质当中的主要成分。

最后，我们来做个总结：

1、柴油发动机尾气控制当中，最大的有害成分是“氮氧化合物”和“颗粒状物质”；

2、随着发动机技术的提升，这两个有害物质虽然得到了很大的抑制，但是从柴油发动机工作的原理来讲，没有办法完全消除；

3、“氮氧化合物”和“颗粒物”存在此消彼长的关系，富氧燃烧，虽然颗粒状物质会降低，但是会提高“氮氧化合物”的产生，缺氧燃烧，降低“氮氧化合物”的同时，“颗粒状物质”的量会提高；

4、目前国六的发动机水平是在这两者之间找到平衡，在原排阶段（发动机原始排放，未经过后处理）尽量降低这两个“坏分子”的含量。

氮氧化合物是在内燃机气缸内大部分气体中生成的，氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。氮氧化合物的生成原因主要是高温富氧环境，比如燃烧室积碳等因素。从燃烧过程看，排放的氮氧化物95%以上可能是一氧化氮，其余的是二氧化氮。

人受一氧化氮毒害的事例尚未发现，但二氧化氮是一种红棕色呼吸道刺激性气体，气味阈值约为空气质量的1.5倍，对人体影响甚大。

由于其在水中溶解度低，不易为上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部，引发支气管炎、肺水肿等疾病。

在浓度为9.4mg/m2的空气中暴露10分钟，即可造成呼吸系统失调。对于氮氧化合物世界卫生组织环境健康评价组曾做出这样的结论：二氧化氮浓度0.94mg/m-3是短期暴露引起有害影响的最低水平，0.19－0.32mg/m-3最长1小时，一个月出现不能多于两次才能确保公共健康。

在高温燃烧条件下，NOx主要以NO的形式存在，最初排放的NOx中NO约占95%。 但是，NO在大气中极易与空气中的氧发生反应，生成NO₂，故大气中NOx普遍以NO₂的形式存在。

空气中的NO和NO₂通过光化学反应，相互转化而达到平衡。在温度较大或有云雾存在时，NO₂进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸。

在有催化剂存在时，如加上合适的气象条件，N0₂转变成硝酸的速度加快。特别是当NO₂与SO₂同时存在时，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。