Круговорота азота в природе

Азот — основа биоорганических соединений (входит в состав белков и нуклеиновых кислот), поэтому знания о его круговороте в природе и влиянии деятельности человека на процессы, реализующие круговорот азота, очень важны для предотвращения экологического кризиса и катастроф, с ним связанных.

Содержание азота в атмосфере Земли относительно постоянно и составляет 78% по объему. Молекулярный азот является весьма инертным веществом, которое практически не реагирует ни с какими веществами при обычных условиях. И только при грозовых разрядах из азота и молекулярного кислорода образуются оксиды азота (сначала оксид азота(II), а потом оксид азота(IV)), которые, реагируя с водой и кислородом, образуют азотную кислоту, а она, попадая в почву с дождями, образует нитраты, используемые растениями для синтеза органических азотсодержащих веществ.

Это один из путей естественного включения молекулярного азота в круговорот. Часть молекулярного азота связывается азотфиксирующими бактериями. Определенные количества оксидов азота образуются при извержениях вулканов. Неорганические соединения азота, в частности аммиак, получаются при разложении продуктов жизнедеятельности животных (разложение мочевины), а также при воздействии гнилостных бактерий на останки животных, растительных и других организмов. При сгорании органических веществ образуется молекулярный азот, пополняющий азот атмосферы. Часть органических веществ, содержащих азот, уходит в состав горных пород и на длительное время выбывает из процессов круговорота веществ в природе. Взаимосвязь процессов, обеспечивающих переход азота от одного звена пищевой цепи к другому реализуется через процессы гниения и образования неорганических соединений (аммиака, солей аммония и органического вещества — мочевины), которые способны усваиваться растениями для синтеза сложных биоорганических соединений. Перенос соединений азота с одной территории на другую осуществляется за счет перемещений животных, ветров, водных течений, рек и т. д.

На естественные процессы, протекающие в реализации круговорота азота в природе, огромное влияние оказывает деятельность человека. Человек получает сельскохозяйственную продукцию в больших объемах и за счет этого значительно обедняет почву соединениями азота. Для повышения плодородия почв необходимо внесение удобрений, содержащих азот, для чего применяются как органические, так и неорганические удобрения, а также органоминеральные смеси. Известно, что все соединения азота (кроме сложных органических) растворимы и не могут закрепляться в почве — если они не усваиваются растениями, то вымываются и переносятся водами по разным территориям, попадая в грунтовые воды. Как было показано выше, соединения азота оказывают вредное воздействие на теплокровных животных и человека, загрязняют природные воды, делая их непригодными для использования. Кроме этого, растения, накапливая в своем организме неорганические соединения азота в виде нитратов, становятся малопригодными для употребления в пищу как человеку, так и животным.

Для получения удобрений разработана технология связывания молекулярного азота (его сначала превращают в аммиак, из которого в конечном счете можно получить нитрат аммония или другие нитраты, применяемые в качестве удобрений).

Большое количество азотсодержащих веществ получается в качестве отходов животноводства. Неорганические соединения азота (азот и его оксиды) образуются при сжигании топлива, при производстве металлов и в других производствах. Это нарушает естественные процессы круговорота веществ и наносит ущерб экологическому состоянию планеты.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.