近年来，氨氮化肥用量持续增长，化肥生产、焦化、冶炼、石油化工、制药过程中的工业废水、废渣等大量排放，以及生活废水的不当处理，导致地表水及地下水硝酸盐浓度不断上升，对水环境造成严重污染，甚至威胁水生生物的生存和人类健康。

目前，在国内外各类水体中经常能检出μM至mM污染级别的NO－3残留，因此，NO－3的研究已经成为国际环保领域的热点。本研究从NO－3的性质、NO－3的催化去除以及NO－3的催化利用三个方面进行综述，旨在探索水环境中NO－3的迁移、转化及光催化作用机理，为NO－3的有效利用及新型光催化技术的研究提供参考。

1NO－3的特性研究

1．1强氧化性

NO－3中氮元素为最高价态(+5)，因而NO－3本身具有氧化性，其氧化性随NO－3浓度及环境pH的变化而变化;总的来说，NO－3浓度越高、pH越低，其氧化性愈强。根据这一特性，李毅等研究了NO－3对铝箔直流电蚀电极反应过程的影响，结果表明:NO－3的强氧化性能促使阴极更快地得到电子，NO－3还原生成的NO2在电极表面区域中有着传递电子的作用，加快了电子的转移，提高了阳极铝箔的反应效率，从而促进了隧道孔的生长。张静等利用NO－3在酸性条件下的强氧化性对活性炭材料的表面进行修饰，研究发现:活性炭表面羧基、内酯基、酚羟基以及总官能团的含量均明显增加，大大增强了活性炭的吸附能力。

1．2高溶解性

NO－3在水体中一般以硝酸盐的形式存在。硝酸盐在水中的高溶解度和特别稳定的性质使其很难被去除。地下水和地表水体中NO－3和硝酸会造成水体酸化作用，导致水体中生物量的急剧下降。由氮引起的水体富营养化会降低水体中溶解氧浓度，严重影响水生生物和人类的健康，导致人体血液供氧不足，出生率低，甚至引发癌症。NO－3离子通常存在于天然水中，包括悬浮的气溶胶中。它们在海水中的浓度随纬度的变化而变化，很可能反映生物的活性。

在南极半岛和马尾藻海中甚至都发现了硝酸盐的存在。铵和硝酸钠也是大气颗粒物的重要组分;在大气水相中，硝酸盐离子浓度范围为0．1～1．0mM。由于农业生产中化肥的大量使用，地表淡水中的硝酸盐含量逐年升高。不仅仅是地表水，地下水的硝酸盐浓度也在逐年升高。地下水是人类最重要的水资源，由于过剩无机肥的渗透作用，畜禽粪便的随意堆放以及城市生活和工业污水的过度排放，地下水也变得越来越不安全。硝酸盐污染的日益严重，增加了地下水饮用者罹患各种癌症的风险。

近40年来，研究者利用硝酸盐中的氮和氧的同位素比值来研究地下水中NO－3的平均质量浓度，即结合NO－3中δ15N、δ18O双稳定同位素技术、其他环境同位素以及化学分析技术，定量评价地表水、地下水、降水中NO－3不同来源贡献率、硝化/反硝化过程以及季节动态定量水平，为我国水环境管理及水体中NO－3污染治理提供了有利依据。

1．3光化学活性

在天然水域中，NO－3离子在光照的激发下形成HO·、NO2、原子态氧和亚硝酸盐。HO·能引发有机物的氧化作用，并引发硝酸盐的光污染效应。NO2可以产生硝酸盐和亚硝酸盐，但也可以与有机化合物相互作用，诱发硝化和亚硝化过程(在NO存在下)，许多硝基和亚硝基衍生物是有机化合物诱变的结果。亚硝酸盐和硝酸盐具有相似的化学反应机理，均可产生HO·。环境的因素(例如溶解Fe(III)、半导体氧化物、芬顿试剂、硝酸盐的存在)，也能导致亚硝酸盐与其他物质相互作用产生NO2，并因此增强硝化过程。