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有三种将游离态的N2（大气中的氮气）转化为化合态氮的方法：
生物固氮：是指固氮微生物将大气中的氮气转换成氨的过程 ，一些共生细菌（主要与豆科植物共生）和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。
工业固氮：在哈伯-博施法中，N2与氢气被化合生成氨(NH3)肥。
化石燃料燃烧：主要由交通工具的引擎和热电站以NOx的形式产生。
另外，闪电亦可使N2和O2化合形成NO，是大气化学的一个重要过程，但对陆地和水域的氮含量影响不大。
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