Кръговрат на азота
Цикълът на азота е начинът, по който азотът в природата се превръща в много различни форми, които се използват от живите организми.
Въздухът съдържа около 78% азот. Азотните химикали са необходими за живота. Азотът е необходима част от протеините, ДНК и РНК. При растенията азотът е необходим за фотосинтезата и растежа. Живите същества обаче не могат да използват елементарния азот във въздуха за тези цели. За да се промени азотът във въздуха (N2) във форми, които могат да се използват от живота, е необходимо азотното свързване. Най-често азотното свързване се извършва от микроорганизми, наречени бактерии. Тези бактерии имат ензим, който комбинира N2 с водороден газ (H2), за да се получи амоняк (NH3).
Някои от тези бактерии живеят в корените на растенията (най-вече бобовите). В тези корени те произвеждат амоняк за растението, а растението им дава въглехидрати. Други растения извличат азотни съединения от почвата чрез корените си. Целият азот при животните идва от храненето с растения.
Амоният (NH4) в почвата се образува от азотфиксиращи бактерии и декомпозитори - бактерии и гъби, които разграждат мъртвия живот на части. Този процес се нарича амонификация. Амоният има положителен заряд. Той лесно се свързва с глината и хумуса в почвата. Амонякът и амоният са отровни за рибите и други животни. Заради това редовно се измерват канализационните и други отпадни води. Ако нивата на амоняк са твърде високи, трябва да се извърши нитрификация.
Нитрификацията е окисление на амоняка и амония до нитрити (NO2-) и след това до нитрати (NO3-) от бактерии. Тъй като нитритите и нитратите имат отрицателен заряд, те не се свързват лесно с почвата и се отмиват от нея по време на дъжд и напояване. Високите нива на нитрати в питейната вода са вредни за бебетата и могат да причинят синдрома на синьото бебе. Високите нива на нитрати могат също така да причинят твърде голям растеж на водорасли в езера и басейни. Тази еутрофикация може да бъде вредна за рибите и другите водни животни. Поради тази причина използването на торове се контролира.
Когато няма кислород, някои бактерии превръщат нитратите в азотен газ (N2), за да извлекат енергия. Така азотният цикъл започва отново. Този процес се нарича денитрификация.
Азотен цикъл
Въпроси и отговори
В: Какво представлява азотният цикъл?
О: Азотният цикъл е процесът, при който азотът в природата се превръща в различни форми, които могат да се използват от живите организми.
В: Колко от въздуха се състои от азот?
О: Въздухът е съставен от приблизително 78 % азот.
В: Каква роля играе азотът в живите организми?
О: Азотът играе важна роля в протеините, ДНК и РНК, както и във фотосинтезата и растежа на растенията.
В: Как елементарният азот става полезен за живота?
О: Елементарният азот трябва да премине през процес, наречен фиксиране на азота, за да се превърне във форми, които могат да се използват за живот. Този процес обикновено включва бактерии с ензим, който комбинира N2 с водороден газ (H2), за да се получи амоняк (NH3).
Въпрос: Как растенията си набавят необходимия им азот?
О: Растенията получават необходимия им азот от бактерии, живеещи в корените им, или от съединения, взети от почвата чрез корените им. Всички животни се снабдяват с азот, като се хранят с растения.
В: Какви процеси протичат, когато нивото на амоний е твърде високо?
О: Когато нивата на амоняк са твърде високи, трябва да настъпи процес, наречен нитрификация, който включва окисление на амоняка и амония до нитрити (NO2-) и след това до нитрати ( NO3-) от бактерии. Високите нива на нитрати могат да причинят синдрома на синьото бебе, ако са налични в питейната вода, и твърде голям растеж на водорасли, ако са налични в езерата или басейните.
Въпрос: Как денитрификацията започва цикъла отново?
О Денитрификацията се случва, когато някои бактерии превръщат нитратите в азотен газ (N2), като при този процес се освобождава енергия и по този начин цикълът започва отново.
