固氮作用的意思

固氮作用是指大气中的氮气(N₂)转化为植物可利用的含氮化合物的过程。自然界中，豆科植物根部与根瘤菌共生，形成根瘤结构，这些结构能将空气中的氮气转化为氨。工业上，哈伯-博世法在高温高压下使用铁催化剂合成氨，每年生产约1.5亿吨氮肥，养活了全球约一半人口。海洋中的蓝藻通过光合作用固定海洋中的氮，每年固定约2亿吨氮，维持海洋生态系统平衡。

土壤中的固氮微生物如固氮螺菌能在非豆科植物根际活动，直接提供氮源。闪电过程中，氮气和氧气反应生成一氧化氮，随雨水落入土壤，每年约增加5000万吨氮。农业实践中，轮作种植豆科作物如大豆、苜蓿，可提高土壤氮含量，减少化肥使用。城市污水处理厂利用特定细菌处理含氮废水，将有害的硝酸盐转化为无害的氮气，每年处理量达数百万吨。