「亜硝酸態窒素とは」


今回は亜硝酸態窒素です。
水処理では、アンモニア態窒素・亜硝酸態窒素・硝酸態窒素
重要です。
また、水処理の基本でもあります。
今回は、この3つのなかの
アンモニア態窒素から硝酸態窒素と処理されていく際の
中間生成物といえる亜硝酸態窒素について解説したいと思います。

まずは、おなじみの定義からです。

亜 硝酸態窒素(Nitrite Nitrogen)」
亜硝酸の形になっている窒素
亜硝酸窒素とも言われ、化学記号はNO2−Nで表される。
亜硝酸態窒素とは、亜硝酸塩をその窒素量で表したものである。
水中では亜硝酸イオンとして存在している。

硝酸化成作用の過程で
アンモニアから硝酸酸化される際の中間生成物として現れる。
アンモニア酸化反応よりも亜硝酸酸化反応の方が反応速度が大きいた め、
堆肥化や汚水処理などの過程あるいは土壌中においては、
通常、亜硝酸態窒素が蓄積することはない
しかし、pH等の影響で硝酸菌の活性が抑制されると
亜硝酸が集積することがある。
窒素肥料の施肥量が多いと土壌中に亜硝酸が多量に集積しやすく
酸性条件下ではとくにガス化しやすくなる。
野菜のハウス栽培では施肥量が多く密閉度が高いために、
亜硝酸によるガス障害が起こりやすい。

また、亜硝酸は動物に対して毒性が強い。
亜硝酸は反すう家畜の消化管内で硝酸から生成され、
血液中のヘモグロビンと結合し酸素の運搬を阻害する。
飼料作物に対し家畜ふん尿等を多量施用すると
作物体中の硝酸塩濃度が高まり、
このような飼料を飼料を家畜に給与すると中毒を起こしやすい。  

水中の亜硝酸態窒素は、
主としてたんぱく質などの分解によって生じたアンモニア性窒素が、
さらに生物学的に酸化された結果生じたもので、
汚水処理においては汚濁物質の浄化の程度を知るうえの手掛かりとなる。
また、亜硝酸は、アンモニアが酸化して硝酸になる中間生成物であるため、
自然水域においては、アンモニア態窒素と同様、
比較的近い過去に、し尿(ふん尿を含む)による
汚染のあった可能性を示す指標ともなっている。

ちなみに、人に与える影響としては、
嘔吐、チアノーゼ、虚脱昏睡、血圧低下、
脈拍増加、頭痛、視力障害等が見られる。
水道水の現在の水質基準は
10mg/L以下(硝酸態窒素、アンモニア態窒素を含む)。
1999年には、地下水や、河川などの公共水域にも
同じ値の環境基準が設けられた。

このように、亜硝酸態窒素とは不安定で
蓄積しにくいものであるということが分かったと思います。

では、この亜硝酸態窒素は何によって生成されるのでしょう?

答えは、硝化細菌です。

硝 化細菌(Nitrifying Bacteria)」
アンモニアから硝酸を作る反応に関与する
亜硝酸細菌および硝酸細菌の総称。
通常の微生物が有機物の酸化過程で
生体に必要なエネルギーを獲得しているのに対して、
硝化細菌はNH4やNO2などの無機物の酸化過程により
エネルギーを獲得する。
好気性の比較的増殖の遅い独立栄養細菌である。
亜硝酸細菌の代表的なものにはNitrosomonas(ニトロソモナス)がある。

このように硝化細菌によって
アンモニアから亜硝酸、硝酸になることを
硝酸化成作用といいます。

硝 酸化成作用硝化: Nitrification)」
アンモニア態窒素が微生物によって酸化され、
亜硝酸態窒素、さらに硝酸態窒素にまで変化する反応のこと。
硝酸化成は自然界に存在する硝化細菌によって行われる。


ちなみに脱窒ですが
亜硝酸態窒素が除去されることも
脱窒といいます。
覚えとくと便利かもしれません。


−補足−
一般的に亜硝酸態窒素アンモニア態窒素になることはありません
また、硝化細菌は土壌細菌ですので、
表層土壌に生息域があります。
そのため、深いところでは増殖条件が成立しません。
例えば、井戸や地下水がその例です。

今はこれしか分かりません。
今後分かり次第追加していきます。

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