1. 海洋中的氮循環(huán)的過程和路徑

在過去的幾千年中,，海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)等自然碳源排人大氣的大量CO2?已通過光合作用和海洋吸收等自然過程的清除作用幾乎完全平衡,。工業(yè)革命以前，大氣中的CO2濃度平均值約為280×10∧(-6),。,，變化幅度大約在10x?10∧(-6)以內(nèi),，平均而言，這一時(shí)期的自然碳收支處于很好的平衡態(tài),。工業(yè)革命之后的幾百年里,，大氣中的CO2,。濃度增加31?，1995年大氣中的CO2濃度達(dá)到360×10∧(-6),。人類活動(dòng)造成的碳收支失衡不斷增長,、積累，碳循環(huán)的平衡開始被破壞,。這種非平衡態(tài)導(dǎo)致了大氣中多余CO2,。的累積。

? ? 綜合來說,，人類活動(dòng)對(duì)全球碳循環(huán)的影響體現(xiàn)在3方面：一是人為增加碳源,；二是人為減少碳匯；三是氣候變暖的反饋?zhàn)饔?。雖然這種反饋通過自然作用完成，不是人類的直接行為,，但是終究氣候變暖是人類過度排放溫室氣體的后果,，所以，將其歸因于人為因素并不為過,。?

2. 海洋中氮的分布

含氮量低是因?yàn)榇蠛５臎_刷

3. 海洋中氮的形態(tài)

（1）赤潮生物是引發(fā)赤潮的內(nèi)在因素,，有赤潮生物的存在是發(fā)生赤潮的前提；

（2）海水富營養(yǎng)化是赤潮生物快速繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ)和首要條件,，大量工農(nóng)業(yè)廢水,、生活污水和養(yǎng)殖廢水排入海洋，海水中氮,、磷,、硅等營養(yǎng)鹽，水溫,、鹽度,、微量金屬元素以及維生素類等含量大大增加，導(dǎo)致近海,、河口,、港灣富營養(yǎng)化程度日趨嚴(yán)重，赤潮頻發(fā),；

（3）水文氣象和海水理化因子是赤潮發(fā)生的重要原因,，尤其海水溫度是赤潮生物繁殖的重要條件。天氣形勢(shì)穩(wěn)定,，風(fēng)力較小,、陽光充足、適宜的水溫和鹽度是赤潮生物大量繁殖的有利條件,。海潮流緩慢,、水體交換弱,，穩(wěn)定的水文環(huán)境條件利于赤潮生物聚集。

4. 海洋生物參與氮循環(huán)

只要是因?yàn)樵斐珊Ｑ笾醒豕?yīng)受限區(qū)域固氮全部或大部喪失的是氨厭氧氧化,，而非產(chǎn)生雙氮?dú)怏w的傳統(tǒng)反硝化作用,。

而Ward等人發(fā)現(xiàn)，在阿拉伯海中主導(dǎo)固氮喪失的是反硝化作用,，而非氨厭氧氧化,。在這一區(qū)域，反硝化細(xì)菌比氨厭氧氧化細(xì)菌更多,，即使當(dāng)氨厭氧氧化速度很顯著時(shí)也是如此,。這項(xiàng)工作解決了我們對(duì)全球氮循環(huán)和固氮存量的認(rèn)識(shí)中一大不確定性問題，證實(shí)反硝化作用是整個(gè)海洋氮循環(huán)中的一個(gè)主要過程,。

5. 海洋中的氮循環(huán)的過程和路徑是什么

氮氧化物(NOx),，是NO、NO2,、N2O,、N2O3、N2O4,、N2O5等的總稱,。

造成大氣污染的NOx主要是指NO和NO2。

其中NO2的毒性比NO高4-5倍[3],。

大氣中天然排放的NOx,，主要來自土壤和海洋中有機(jī)物分解，屬于自然界氮循環(huán)過程,。

人為活動(dòng)排放的NOx主要來自煤炭的燃燒過程,，每燃燒1t 煤產(chǎn)生約 8-9Kg的氮氧化物[4]。

汽車尾氣和石油燃燒的廢氣也含有NOx,，人類使用肥料也會(huì)產(chǎn)生NOx,。

6. 海洋氮的生物內(nèi)循環(huán)過程

氮?dú)膺M(jìn)入生物群落主要是經(jīng)過生物體內(nèi)有機(jī)氮的合成、氨化作用,、硝化作用,、反硝化作用和固氮作用。具體過程如下：氮在自然界中的循環(huán)轉(zhuǎn)化過程,。是生物圈內(nèi)基本的物質(zhì)循環(huán)之一,。

如大氣中的氮經(jīng)微生物等作用而進(jìn)入土壤，為動(dòng)植物所利用,，最終又在微生物的參與下返回大氣中,，如此反覆循環(huán)，以至無窮。

7. 海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化

1,、機(jī)動(dòng)車尾氣：氮氧化物更重要的來源是機(jī)動(dòng)車排放的尾氣,。也就是說，當(dāng)汽車行駛時(shí),，內(nèi)燃機(jī)燃燒過程的1600℃高溫和富氧條件生成了氮氧化物,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年,，我國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到1.699億輛,。在北京、上海,、廣州等機(jī)動(dòng)車保有量位于前40名的城市中,，約50%的氮氧化物污染來自于機(jī)動(dòng)車尾氣的排放；深圳市機(jī)動(dòng)車排放的氮氧化物占到了全市排放量的56.4％,。而在民用車輛里,，其中大型客車和重型貨車排放的氮氧化物約占機(jī)動(dòng)車排放氮氧化物總量的70%。

2,、采暖燃燒的鍋爐：采暖燃燒的鍋爐也是氮氧化物的一大來源,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在冬季采暖季節(jié),，北京大氣中的氮氧化物濃度是夏天的10倍，當(dāng)然,，冬季排放的氮氧化物并沒有比夏天多10倍,，但由于夏天大氣氧化性能好，能將氮氧化物快速轉(zhuǎn)化掉,。因此,，冬季大氣的氮氧化物污染問題顯得更嚴(yán)重。

3,、火力發(fā)電：空氣中的氮氧化物,，最大的來源是火力發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計(jì),，2005年,，我國氮氧化物排放總量超過1900萬噸，其中火力發(fā)電是最大來源,，燃煤電廠排放700萬噸,，其次是工業(yè)和交通運(yùn)輸部門，分別貢獻(xiàn)了23％和20％,。

4,、其它 ：氮氧化物天然排放的NOx,主要來自土壤和海洋中有機(jī)物的分解，屬于自然界的氮循環(huán)過程。 人為活動(dòng)排放的NO,，大部分來自化石燃料的燃燒過程,，如汽車、飛機(jī),、內(nèi)燃機(jī)及工業(yè)窯爐的燃燒過程,；也來自生產(chǎn)、使用硝酸的過程,，如氮肥廠,、有機(jī)中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠等,。據(jù)80年代初估計(jì),，全世界每年由于人類活動(dòng)向大氣排放的NOx約5300萬噸。NOx對(duì)環(huán)境的損害作用極大,，它既是形成酸雨的主要物質(zhì)之一,，也是形成大氣中光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì)和消耗O3的一個(gè)重要因子。

在高溫燃燒條件下,，NOx主要以NO的形式存在,，最初排放的NOx中NO約占95%。 但是,，NO在大氣中極易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),，生成NO2，故大氣中NOx普遍以NO2的形式存在,?？諝庵械腘O和NO2通過光化學(xué)反應(yīng)，相互轉(zhuǎn)化而達(dá)到平衡,。在溫度較大或有云霧存在時(shí),，NO2進(jìn)一步與水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3）。在有催化劑存在時(shí),，如加上合適的氣象條件,，N02轉(zhuǎn)變成硝酸的速度加快。特別是當(dāng)NO2與SO2同時(shí)存在時(shí),，可以相互催化,，形成硝酸的速度更快。

此外,，NOx還可以因飛行器在平流層中排放廢氣,，逐漸積累，而使其濃度增大,。NOx再與平流層內(nèi)的O3發(fā)生反應(yīng)生成NO與O2,，N0與O進(jìn)一步反應(yīng)生成NO2和O2，從而打破O3平衡，使O3濃度降低,，導(dǎo)致O3層的耗損,。

8. 海洋中的氮循環(huán)的過程和路徑有關(guān)嗎

天然排放的氮氧化物主要來自土壤和海洋中有機(jī)物的分解，屬于自然界的氮循環(huán)過程,。人為活動(dòng)排放的NO,，大部分來自化石燃料的燃燒過程；也來自生產(chǎn),、使用硝酸的過程,。

9. 氮在海洋中的循環(huán)

人類活動(dòng)正在急劇改變?nèi)虻土虻耐掏铝俊４罅康牡趸铮∟Ox,，約2噸摩爾/年）,，NH3（約4噸摩爾/年）和SO2（約2噸摩爾/年）流入大氣中。 因化石燃料和生物質(zhì)燃燒從地面流入大氣的NOx流量超過了來自自然界的流量,。NH3的流入主要是畜牧業(yè)造成的,。大氣中大部分人類活動(dòng)產(chǎn)生的氮和硫以硝酸和硫酸的離解產(chǎn)物形態(tài)沉積到地球表面。由于大氣中反應(yīng)氮和硫很不穩(wěn)定（維持幾天到一周時(shí)間）,，大部分酸沉積發(fā)生在主要源頭（北美洲東部,， 歐洲和東南亞）下風(fēng)的陸地、近海和大洋,。

由于干沉積和酸雨導(dǎo)致的陸地和淡水生態(tài)系統(tǒng)的酸化早已是眾所周知的環(huán)境問題,。在海洋表面的沉積改變了海水的化學(xué)組成，導(dǎo)致海水酸化和總的堿性減弱,。從全球范圍來看,，人類活動(dòng)所造成的氮和硫的沉積引起海水化學(xué)成分變化，與由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的CO2而致海洋酸化及溶解無機(jī)碳儲(chǔ)量增加量相比較只有百分之幾,。但是這種酸化的影響對(duì)于近海區(qū)可能很嚴(yán)重，因?yàn)檫@些區(qū)域由于人類的其他活動(dòng)影響已很脆弱,，如富營養(yǎng)化,、污染和過度捕魚等。人們已認(rèn)識(shí)到海洋酸化對(duì)地域的生態(tài)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重威脅,，包括珊瑚礁和鈣質(zhì)有機(jī)生物為主的近海與深海底浮游生物的食物鏈,。因此需要考慮來自非CO2的酸化源的直接和間接影響。

10. 海洋氮循環(huán)的主要過程

氮循環(huán)(Nitrogen Cycle)是描述自然界中氮單質(zhì)和含氮化合物之間相互轉(zhuǎn)換過程的生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),。

氮素在自然界中有多種存在形式,，其中，數(shù)量最多的是大氣中的氮?dú)?，總量約3.9×1015 t,。除了少數(shù)原核生物以外，其他所有的生物都不能直接利用氮?dú)狻Ｄ壳?，陸地上生物體內(nèi)儲(chǔ)存的有機(jī)氮的總量達(dá)1.1×1010～1.4×1010 t,。這部分氮素的數(shù)量盡管不算多，但是能夠迅速地再循環(huán),，從而可以反復(fù)地供植物吸收利用,。存在于土壤中的有機(jī)氮總量約為3.0×1011 t，這部分氮素可以逐年分解成無機(jī)態(tài)氮供植物吸收利用,。海洋中的有機(jī)氮約為5.0×1011 t,，這部分氮素可以被海洋生物循環(huán)利用。

構(gòu)成氮循環(huán)的主要環(huán)節(jié)是：生物體內(nèi)有機(jī)氮的合成,、氨化作用,、硝化作用、反硝化作用和固氮作用,。

11. 海水中的氮循環(huán)

(一定量海水中的氮含量) 與 (一定量海水中的磷含量)之比,。

N/P比值表示出由于海洋中浮游植物同時(shí)消耗氮和磷，使氮和磷以同樣的方式變化,，故使N/P比值保持恒定,。N∶P比值能反映浮游植物生長的總效應(yīng)，也有人把它用于海水中不同水團(tuán)的鑒定,。