Nitrogen Oxides. O = Lachgas =Stickoxydul =Distickstoffoxid = Nitrous Oxide N 2. Nitrogen oxides
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- Angelika Geisler
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1 Nitrogen Oxides N 2 O = Lachgas =Stickoxydul =Distickstoffoxid = Nitrous Oxide
2 Structure of this lecture Introduction Ecology of the nitrogen cycle Processes of nitrification, denitrification, NH 3 emission Sources of N 2 O The global nitrogen cycle
3 Important Atmospheric nitrogen oxides Nitrogen Oxide English Deutsch Oxidation State of Nitrogen N 2 O Nitrous oxide Distickstoffoxid +1 NO Nitric oxide Stickstoffmonoxid +2 NO x NO 2 Nitrogen dioxide Stickstoffdioxid +4 HNO 3, N 2 O 5 Nitric acid, Salpetersäure +5 Dinitrogen Pentoxide NO 3 Nitrate Nitrat +6
4 Nitrogen Cycle in Agriculture
5 Entstehung von Stickstoffoxiden in Böden ( Hole in the Pipe Modell)
6
7 Nitrification depends on 1. Ammonia availability 2. Oxygen (texture:sand) 3. Neural ph 4. Temperature 5. Medium soil moisture Nitrosomonas sp.
8
9 N-Cycle in Forests
10 Hot spots of denitrification
11 Denitrifying Bacteria
12 Denitrification depends on 1. Nitrate availability 2. Temporary anaerobic conditions (soil moisture, texture: clay) 3. Organic substrate (energy) 4. Temperature 5. ph 6. Plants
13 N 2 O to N 2 ratio depends on 1. Nitrate availability 2. Acidity (ph) 3. Anaerobic conditions 4. Pollutants ph and nutrient availability
14 Emission of NO and N 2 O depending on soil moisture
15 Zusammenfassung 1 Der N-Kreislauf in natürlichen Ökossystemen ist geschlossener als der in landwirtschaftlichen Ökosystemen Lachgas kann während der Nitrifikation unter warmen Bedingungen und bei guter Durchlüftung entstehen Lachgas entsteht vor allem während der Denitrifikation unter temporär anaeroben Bedingungen; dabei ist auch das N 2 O zu N 2 Verhältnis besonders ungünstig
16 NH 3 emission depends on Alkalinity (ph) Water (weather conditions) Temperature NH 4 availability Manure treatment Application
17 Global increase of N 2 O
18 Lachgas N 2 O Anstieg von 270 ppb auf 319 ppb Lachgas ist 296 mal strahlungswirksamer als CO 2 Verweildauer in der Atmosphäre: 120 Jahre Mehr als ein Drittel aller Lachgasemissionen sind anthropogen und primär durch die Landwirtschaft verursacht
19 Loss of biodiversity due to N inputs
20 Atmospheric chemistry of nitrogen oxides
21 NO x and Ozone
22 Sources of N 2 O
23 N 2 O from Waste Water
24 N 2 O and NH 3 from Manure
25 The volume emitted varies according to the type of fuel, technology, or pollution control device used, as well as maintenance and operation practices. N 2 O from traffic
26 N 2 O from adipic acid production The vast majority of all adipic acid produced is used to manufacture nylon. N 2 O control in the process is possible.
27 N 2 O from nitric acid production Nitric acid production is used primarily to make synthetic commercial fertilizer, this raw material is also a major component in the production of adipic acid and explosives. It is produced by the oxidation of ammonia, during which N 2 O is formed and emitted to the atmosphere.
28 Other Sources of N 2 O Other N 2 O-emitting activities include the burning of agricultural crop residues and changes in land use.
29 Global Nitrogen Cycle
30 Summary Human activity has lead to a acceleration of the Nitrogen Cycle N 2 O emissions come mainly from soils (Ninput, anaerobic conditions) NO emissions come mainly from combustion processes Agriculture (fertilization, animals) is a major driver in the Nitrogen Cycle
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