Очистные станции сточных вод — значимый антропогенный источник N₂O, долгое время недооценивавшийся при составлении национальных кадастров выбросов парниковых газов. Биохимические процессы в аэробных и анаэробных биореакторах порождают N₂O как побочный продукт.
Образование N₂O в системах очистки сточных вод происходит двумя основными путями. При нитрификации — биологическом окислении аммония нитрификаторами (Nitrosomonas spp.) — N₂O образуется при определённых условиях: низком содержании растворённого кислорода, высоком соотношении NO₂⁻/NH₄⁺ или в стрессовых условиях для бактерий.
При денитрификации — восстановлении нитрата до молекулярного азота — N₂O является промежуточным продуктом. Неполная денитрификация, обусловленная нехваткой органического субстрата или иными ограничениями, приводит к выбросам N₂O в атмосферу.
Эмиссионный фактор для очистных станций в Европе и США оценивается в 0,1-3% от поступающего азота, но существует значительная изменчивость между объектами. Крупные городские очистные станции могут эмитировать сотни тонн N₂O в год.
Технологические решения для минимизации выбросов N₂O включают: оптимизацию уровня растворённого кислорода, использование систем нитрит-шунтирования (SHARON-Anammox), модернизацию систем аэрации и онлайн-мониторинг N₂O с обратной связью в управление процессом.
В России методические указания по инвентаризации N₂O от очистки сточных вод разработаны в рамках выполнения обязательств по РКИК ООН. Технический регламент Росводхоза и соответствующие ГОСТы определяют требования к мониторингу выбросов.