在自然条件下，一氧化二氮主要从土壤和海洋中排出。然而，人类耕作、生产、使用氮肥、生产尼龙还有燃烧化石燃料和其他有机物的过程增加了一氧化二氮的排放量。

　　破坏臭氧层

　　N2O在大气中的存留时间长，可参与大气中许多光化学反应，并可输送至平流层，破坏臭氧层。有研究人员表示，根据1987年通过的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，人类逐步削减了氯氟烃、含溴氟烃等消耗臭氧层物质的使用，但一氧化二氮的使用和排放不受议定书限制，然而，其对臭氧层的破坏作用越来越明显。

　　美国国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室研究人员利用数学模型推算出，人类通过使用化肥、化石燃料等，每年向大气中排放约1000万吨一氧化二氮，如果不采取措施限制其排放，它将成为21世纪破坏性最大的消耗臭氧层物质。

　　温室效应

　　全球变暖和臭氧层破坏是当今两大全球环境问题。N2O是《京都议定书》规定的6种温室气体之一，根据该公约规定，包括中国在内的各缔约国都必须定期向联合国提交国家温室气体排放清单。虽然N2O在大气中的含量很低，但是其单分子增温潜势是CO2的298倍，即所能造成的温室效应的效果是二氧化碳的298倍，被列为排在二氧化碳、甲烷之后的第三大温室气体。

　　日本海洋研究开发机构下属地球环境研究中心研究员石岛健太郎在南极采集冰雪样本进行分析后发现，南极冰雪所含大气中，一氧化二氮浓度1952年为290ppb(lppb为十亿分之一)，2001年上升到316ppb。研究人员认为，随着人口增加和耕地面积扩大，氮肥使用日广，氮肥所挥发的一氧化二氮在大气中的含量因此剧增。一氧化二氮进人大气后，需要120年才能得到完全分解。

　　一氧化二氮减排措施

　　工农业产生的一氧化二氮对环境的带来的负面影响日益受到人们的关注，人们也极力采取措施降低一氧化二氮的排放。

　　工业上氧化亚氮的减排主要是氧化亚氮减排系统的应用。减排系统的设计主要通过3种减排技术：一是优化催化反应工艺，抑制氨氧化反应炉中N2O的生成;二是对已经在氨氧化炉的催化剂网中产生的N2O，通过反应分解为N2和O2;第三种是利用催化剂在排放的尾气中分解N2O。

　　一氧化二氮的回收利用

　　世界上每年排出的N2O的量是很巨大的，如果只是单纯的通过分解或者选择性催化还原的方法来消除N2O，并不是一种最好的方法。近年来主要针对高排放量的工业生产，例如己二酸的排放尾气中N2O的体积分数在30%左右，就有学者根据N2O回收利用做了很多工作，而且特别是研究将N2O作为一种氧化剂与苯反应生成苯酚，使N2O有了利用价值，更让人有兴趣的是N2O氧化苯得到的苯酚又可以加氢制得环己醇，而环己醇正是生产己二酸的原料。如此一来，环境问题被解决的同时也带来了经济效益。如果这种工艺开发成功，将是一种变废为宝的绿色化技术路线。