【能源关注】北极星水处理网提醒您：全球氮循环问题亟待解决，关乎我们的生存环境与未来。让我们一起了解氮循环的重要性和现状。
氮循环是生物地球化学循环的重要组成部分，也是生物圈内基本的物质循环之一。自然界中的氮主要以氮气（N2）的形式存在于大气中，由于N2的化学性质不活泼，常温下很难与其他物质发生反应，因此大部分生物体无法直接利用N2进行新陈代谢。要将N2转化为生物体可利用的“活性”氮（如NH3-N），需要微生物（包括细菌和古菌）通过固氮作用完成。20世纪初发明的Haber-Bosch固氮法是一种得到广泛应用的化学固氮法。
随着工业和农业的快速发展，人类的物质生活水平得到了极大的提升，但全球每年通过工业、农业等活动向环境中排放大量含氮废水，导致自然水体中新增越来越多的“活性”氮，严重了全球的氮循环平衡。据统计，人类每年向环境中排放的氮总量惊人，这个数字随着人口的增长在不断攀升。更令人担忧的是，大约一半的氮污染物未经处理直接被排放到环境中。
这一系列问题对城市污水厂来说是一大挑战。许多城市没有完善的污水厂（WWTP），即使拥有WWTP的城市，部分WWTP对污水只进行初级处理，脱氮能力非常有限。这些问题导致流域内氮沉积能力下降，水体中氮素排放量增加，进而引发水体富营养化、水体酸化和温室气体排放等一系列环境问题。
市政污水通常是工业废水、生活污水和径流污水的集。市政WWTP进水中的氮主要包括NH3和有机氮。在污水处理过程中，脱除NH3的主要方式是将其氧化为N2或NO2-。与NH3相比，污水中NO2-的含量通常较低。NO2-的形成主要是由于NH3的氧化或NO3-的还原。在污水处理过程中，N2O的释放是一个备受关注的领域，N2O是一种强效的温室气体，其温室效应是CO2的三百倍左右。
从20世纪80年始，污水脱氮受到越来越多的关注。在传统的污水处理过程中，氮被转化为N2从而从污水中得到脱除。这个过程通过各种微生物菌群实现。近年来，研究人员和工程师在探索污水生物脱氮的道路上不断前行，致力于提高氮的脱除效率，同时追求降低处理过程中的能耗、环境足迹和处理成本。
除了脱氮技术，污水中氮的资源回收也备受关注。氮本身是一种资源，可以被回收用于制造肥料、饲料和食物蛋白等。近年来，越来越多的研究人员致力于开发污水中氮资源回收技术。例如气体NH3、硫酸铵、（NH4)2SO4鸟粪石等的回收方法正在研究中。
全球氮循环问题亟待解决，我们需要更多的研究和努力来改善这一情况。通过了解氮循环的重要性和现状，我们可以更好地采取行动来保护我们的环境和未来。
