Круговорот азота

                                                 Круговорот азота

Круговорот азота  также происходит в обоих круговоротах веществ и включает фиксацию азота  в виде солей, доступных для питания  растений, передачу его по цепям  питания, а затем освобождение его  при денитрификации. Азот - самый  распространенный элемент на Земле, основная масса его сосредоточена  в свободном состоянии в атмосфере (78 %). Азот незаменимый элемент и  входит в состав жизненно важных структур организма – аминокислот белка и нуклеиновых кислот, хлорофилла и других химических соединений. 
Азот вовлекается в биогенный круговорот следующими путями:

• действие электрических разрядов и образование оксидов;
• растворение разных оксидов азота (NO2 и др.) в дождевой воде и поступление таким путем в почву и воду;
• биологическая фиксация N2 клубеньковыми бактериями и сине-зелеными водорослями (рис. 4).

Процесс связывания молекулярного азота атмосферы  и перевода его в азотистые  соединения называется азотфиксацией. Фиксация азота требует больших затрат энергии, так как много ее идет на разрыв тройной связи в молекуле N2, затем с добавлением водорода из воды образуются две молекулы аммиака (NH3).

 
При извержении вулканов, а также  электрическом (при грозовых разрядах и ионизации) и фотохимическом окислении  азота в атмосфере всегда присутствуют его оксиды, которые растворяются в дождевой воде и попадают в почву. Кроме того, в 1 м3 воздуха содержится от 0,02 до 0,04 мг аммиака. Его количество возрастает при грозовых разрядах, и затем он также с осадками выпадает на землю. Суммарное ежегодное поступление азота в почву этим путем составляет 10-15 кг/га. 
Почва содержит небольшое количество азота в виде солей азотной кислоты. Большинству зеленых растений требуется азот в форме нитрат-ионов (NO3-) и ионов аммония (NH4+). Наиболее эффективная фиксация азота осуществляется бактериями. Азотфиксирующие организмы обитают в почвах, пресных водоемах, морях и океанах. Они играют большую роль в круговороте азота в природе.

 
Почва является источником азота для  растений, которые вовлекают его  в построение органических соединений. Азот - незаменимый элемент и входит в состав жизненно важных структур организма – аминокислот белка  и нуклеиновых кислот, хлорофилла и других химических соединений. Количество азота в организмах невелико и  составляет около 13% на сухую массу. 
Фиксированный азот почвы не только поглощается корневыми системами растений. Часть его соединений выносится во внутриматериковые водоемы, реки, а из них - в моря. Больше всего азота в форме солей аммония, нитратов и нитритов содержится близ устьев рек и у берегов, куда он поступает с суши, а также в глубинах гидросферы, где накапливается в процессе гниения органического вещества.  
Поступивший в растение азот возвращается в почву лишь вместе с самими растениями. От растений-продуцентов азотосодержащие соединения переходят к консументам. Белки растений служат основой азотного питания консументов. У животных и человека большая часть азота выводится из организма, после отщепления аминов от органических соединений выделяется аммиак или мочевина, которая в результате гидролиза также может превращаться в аммиак. 
Остатки организмов на поверхности Земли или погребенные в толще пород разрушаются при участии многочисленных микроорганизмов. В этих процессах органический азот подвергается различным превращениям. При разложении белков образуются аммиак и его производные, различные оксиды азота (N2O, NO, NO2, N2O3, и N2O5), которые затем являются основой для образования азотной кислоты и различных солей. Все эти химические превращения возможны в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, в частности свободноживущих аэробных и анаэробных бактерий, сине-зеленых и пурпурных водорослей. Например, хемосинтетики из группы нитратных бактерий одни в присутствии кислорода и воды превращают аммиак в нитриты, а другие – в нитриты и нитраты. В результате работы денитрифицирующих бактерий газообразный азот непрерывно поступает в атмосферу. Большая роль в круговороте азота принадлежит бактериям – денитрофикаторам, которые разлагают нитраты до молекулярного азота (N2), поступающего в атмосферу. Денитрификации больше благоприятствуют анаэробные условия.

Особенно значима  в круговороте азота роль симбиотических (от греч. «симбиоз» — сожительство) клубеньковых бактерий, обитающих на корнях растений преимущественно семейства бобовых. Они являются активными потребителями азота. Бактерии родов азотобактер или ризобиум способны из газообразного азота путем ферментативного расщепления молекул фиксировать органический азот, обогащать им почву и делать его доступным растениям. По мнению американских ученых, если уничтожить только двенадцать видов бактерий, участвующих в круговороте азота, то жизнь на Земле прекратится.

 
Таким образом, круговорот азота - достаточно сложный процесс, но в совокупности все эти циклы создают гомеостаз  в циркуляции этого элемента. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы 

 
1. БСЭ, 1953 
2. Стадницкий, Родионов. "Экология" 
3. М. Фримантл "Химия в действии" 
4. Г. Рудзидис, Ф.Фельдман Химия 7-11.