Circuitul azotului în natură

Autor: Leandro Alegsa Data creării: 20 mai 2021

Ciclul azotului este modul în care azotul din natură este transformat în multe forme diferite care sunt utilizate de organismele vii.

Aerul este format în proporție de 78% din azot. Produsele chimice pe bază de azot sunt necesare pentru viață. Azotul este o parte necesară a proteinelor, ADN-ului și ARN-ului. La plante, azotul este necesar pentru fotosinteză și creștere. Cu toate acestea, ființele vii nu pot folosi azotul elementar din aer pentru aceste lucruri. Fixarea azotului este necesară pentru a transforma azotul din aer (N2) în forme care pot fi utilizate de viață. Cea mai mare parte a fixării azotului este realizată de microorganisme numite bacterii. Aceste bacterii au o enzimă care combină N2 cu hidrogenul gazos (_H2) pentru a produce amoniac (NH3).

Unele dintre aceste bacterii trăiesc în rădăcinile plantelor (mai ales leguminoase). În aceste rădăcini, ele produc amoniac pentru plantă, iar planta le oferă carbohidrați. Alte plante preiau compuși de azot din sol prin rădăcini. Tot azotul din animale provine din consumul de plante.

Amoniul (NH4) din sol este produs de bacteriile care fixează azotul și de descompozitori, bacterii și ciuperci care descompun viața moartă în părțile sale. Acest proces se numește amonificare. Amoniul are o sarcină pozitivă. Se unește ușor cu argila și humusul din sol. Amoniacul și amoniul sunt otrăvitoare pentru pești și alte animale. Apele uzate și alte ape reziduale sunt măsurate în mod regulat din această cauză. Dacă nivelurile de amoniac sunt prea ridicate, trebuie să aibă loc nitrificarea.

Nitrificarea este oxidarea amoniacului și a amoniului în nitriți (NO2-) și apoi în nitrați (NO3-⁾ de către bacterii. Deoarece nitriții și nitrații au o sarcină negativă, aceștia nu se atașează cu ușurință la sol și vor fi spălați din sol în timpul ploilor și irigațiilor. Nivelurile ridicate de nitrați din apa potabilă sunt dăunătoare pentru bebeluși și pot provoca sindromul copilului albastru. Nivelurile ridicate de nitrați pot provoca, de asemenea, o creștere prea mare a algelor în lacuri și piscine. Această eutrofizare poate fi dăunătoare pentru pești și alte animale de apă. Din această cauză, utilizarea îngrășămintelor este controlată.

Acolo unde nu există oxigen, unele bacterii transformă nitratul în azot gazos (N2) pentru a extrage energie. Astfel, ciclul azotului începe din nou. Acest proces se numește denitrificare.

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este ciclul azotului?

R: Ciclul azotului este procesul prin care azotul din natură este transformat în diferite forme care pot fi utilizate de organismele vii.

Î: Cât de mult din aer este alcătuit din azot?

R: Aerul este compus din aproximativ 78% azot.

Î: Ce rol joacă azotul în organismele vii?

R: Azotul joacă un rol important în proteine, ADN și ARN, precum și în fotosinteza și creșterea la plante.

Î: Cum devine azotul elementar utilizabil pentru viață?

R: Azotul elementar trebuie să treacă printr-un proces numit fixare a azotului pentru a fi transformat în forme utilizabile pentru viață. Acest proces implică, de obicei, bacterii cu o enzimă care combină N2 cu hidrogenul gazos (H2) pentru a produce amoniac (NH3).

Î: Cum își obțin plantele aportul necesar de azot?

R: Plantele își obțin necesarul de azot fie din bacteriile care trăiesc în rădăcinile lor, fie din compuși luați din sol prin rădăcini. Toate animalele își obțin rezerva de azot din consumul de plante.

Î: Ce procese au loc atunci când nivelurile de amoniu sunt prea ridicate?

R: Atunci când nivelurile de amoniu sunt prea ridicate, trebuie să aibă loc un proces numit nitrificare, care implică oxidarea amoniacului și a amoniului în nitriți (NO2-) și apoi în nitrați ( NO3-) de către bacterii. Nivelurile ridicate de nitrați pot provoca sindromul copilului albastru dacă sunt prezente în apa potabilă și o creștere prea mare a algelor dacă sunt prezente în lacuri sau piscine.

Î: Cum începe denitrificarea ciclul din nou?

R Denitrificarea are loc atunci când unele bacterii transformă nitratul în azot gazos (N2), eliberând energie în timpul acestui proces, începând astfel ciclul din nou.