窒素化合物

最終更新日: 2026-09-05

窒素化合物とは

(1) 水中の窒素は、有機性窒素、アンモニア性窒素、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素など複数の形態で存在します。

(2) NH4-N、NO2-N、NO3-Nなどの「-N」は、アンモニウムイオン・亜硝酸イオン・硝酸イオン全体の質量ではなく、それぞれの化合物に含まれる窒素の量として濃度を表す記法です。

(3) 有機性窒素（Org-N）は、たんぱく質、アミノ酸その他の含窒素有機物に含まれる窒素を表します。

(4) 無機性窒素（無機態窒素）として整理するときは、アンモニア性窒素、亜硝酸性窒素、硝酸性窒素などの無機窒素形態を有機性窒素と区別して扱います。資料によって「溶存無機態窒素（DIN）」のように対象を溶存態へ限定する用語もあるため、単に「無機性窒素」と常に完全同義とはみなしません。

(5) アンモニア性窒素・アンモニウム態窒素（NH4-N）は、還元的な無機態窒素の代表で、硝化の出発物質になります。

(6) 亜硝酸性窒素（NO2-N）は、硝化でアンモニア性窒素から硝酸性窒素へ酸化される途中に現れる中間的な窒素形態です。

(7) 硝酸性窒素（NO3-N）は、好気的な硝化で生成する酸化された窒素形態で、脱窒では窒素ガスへ還元される基質になります。

全窒素（T-N）との関係

(8) 全窒素（T-N）は、水中に含まれる窒素化合物全体の窒素量を表す指標です。

(9) 窒素形態を個別に把握している場合、T-Nは概念上、有機性窒素、NH4-N、NO2-N、NO3-Nなどの窒素量を合わせたものとして整理できます。

(10) T-Nは硝酸性窒素だけを意味する値ではなく、還元態・酸化態・有機態を含む総量です。

形態変化

(11) 有機性窒素は微生物分解などによりアンモニア性窒素へ無機化されることがあります。

(12) 好気的な硝化では、アンモニア性窒素が亜硝酸性窒素を経て硝酸性窒素へ酸化されます。

(13) 環境省の窒素除去型浄化槽維持管理ガイドラインでは、接触ばっ気槽等の好気性生物処理装置がBOD除去と硝化を担うものとして整理されています。

(14) 硝化は主として窒素の化学形態を変える反応なので、NH4-NがNO3-Nへ変わったという事実だけでは全窒素が除去されたとは判断できません。

(15) 無酸素条件での脱窒は、硝酸性・亜硝酸性窒素を窒素ガスへ還元して水中から窒素を除く経路です。

(16) 窒素除去型浄化槽では、硝化を担う好気性生物処理と脱窒を担う装置・工程を組み合わせて窒素除去を行います。

水質結果の読み方

(17) 好気性生物処理の前後でNH4-Nが低下しNO3-Nが上昇する変化は硝化進行を示す材料になりますが、その変化だけからT-N除去率を確定しません。

(18) NO2-Nの検出や一時的な増加は硝化の中間段階を反映し得るため、NH4-N・NO3-Nや運転条件と合わせて読みます。

(19) NH4-N、NO2-N、NO3-N、T-Nは互いに別の測定対象なので、一つの値だけから他の窒素形態の濃度を一意に決めることはできません。

形態を個別に引く

試験での見分け方

  • 「有機性窒素も無機性窒素に含める」→ 誤り。有機態と無機態を区別します。
  • 「DINと無機性窒素は、資料の対象範囲を見ず常に完全同義」→ 誤り。DINは溶存態へ限定して使われる用語です。
  • 「NO3-NだけがT-N」→ 誤り。T-Nは各窒素形態を含む総量です。
  • 「NH4-Nのmg/LはNH4+全体の質量」→ 誤り。-Nは窒素量として表した濃度です。
  • 「硝化はNO3-N→NH4-N」→ 誤り。好気的な硝化はNH4-N→NO2-N→NO3-Nの方向です。
  • 「硝化が進めば、その分だけT-Nが必ず減る」→ 誤り。硝化は形態変化であり、全窒素除去とは分けて考えます。

出典・参考（2026-09-05確認）

※WQ-015では窒素形態の定義と相互関係を扱い、アンモニア性窒素の簡易測定はWQ-016、全窒素の測定・除去率と硝化/脱窒による物質収支はWQ-017で扱う。Q6012はこの解説、Q6013は total-nitrogen-removal を参照する。

窒素化合物に関する問題