A nitrogén körforgása a természetben
A ciklus az anyag a természetben
Programok az élő szervezetek kíséri kivonatot a környező élettelen természet nagy mennyiségű ásványi anyagok.
Halála után organizmusok, az őket alkotó kémiai elemek vissza a környezetbe.
Felmerül tehát a forgalomban az biogén anyagok a természetben, azaz forgalomban az anyagok között a légkör, a hidroszféra, litoszféra és az élő szervezetekre.
Nitrogén folyamatosan kering a földi bioszféra zárt hálózat összekapcsolt utak. A természetes folyamatok hozzáadásának mesterséges nitrogénkötés a termelés az ásványi műtrágyák.
Nitrogén - az egyik leggyakoribb anyag a bioszférában, keskeny héj a Föld, ahol az élet fenntartását. Így majdnem 80% -a belélegzett levegő alkotja ezt az elemet. A fő része a légköri nitrogén szabad formában, amelyben a két nitrogénatom egymáshoz kapcsolódva egy nitrogén-molekula - N2. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a kapcsolatok a két atom nagyon erős, élő szervezetek nem képesek közvetlenül használni molekuláris nitrogén - először azt kell átalakítható „csatlakoztatott” állapotban. Nitrogénatmoszférában kötő molekulák hasítjuk, amely lehetővé teszi különböző nitrogénatomot részt a kémiai reakciók más atomokkal, így megakadályozza őket újra együtt nitrogén-molekula. A kommunikáció a nitrogén atomokat elég gyenge ahhoz, hogy lehetővé tegye élőlények asszimilálni nitrogén atomot. Ezért nitrogénkötésre - rendkívül fontos része életfolyamatok bolygónkon.
A nitrogén-ciklus egy sor egymással összekapcsolt zárt pályák, amelyek mentén a nitrogén cirkulál a földi bioszféra. Tekintsük először a folyamat szerves anyagok lebontása a talajban.
Különböző mikroorganizmusok a kinyert nitrogén lebomló anyagok és alakítani molekulák szükséges azok metabolizmusát. Ebben az esetben a maradék nitrogén szabadul például ammónia (NH3) vagy ammónium-ion (NH4 +). Ezután más mikroorganizmusok kötődnek a nitrogénatommal, rendszerint fordításával azt a formáját a nitrátok (NO3). Bevitele a növény, a nitrogén részt vesz a kialakulását a biológiai molekulák. Halála után a szervezet nitrogén visszatért a talajt, és a ciklus kezdődik elölről. E ciklus alatt is lehetséges, mint a nitrogén veszteség és kártérítés a veszteségek miatt a vulkánkitörések és egyéb geológiai aktivitás.
Képzeljük el, hogy a bioszféra áll két közlekedő edények nitrogénnel - hatalmas (nitrogén a légkör és az óceánok), és nagyon kicsi (a nitrogén élőlények). A tartályok között van egy keskeny járatot, amelyekben a nitrogén kommunikál, vagy más módon. Normális körülmények között, a nitrogént a környezet áthalad a folyosón a biológiai rendszerben, és visszatért a környezet halála után a biológiai rendszerekben.
Íme néhány számadat. Nitrogénatmoszférában tartalmazott körülbelül 4 trillió (4 x 1015), tonna, és az óceánok - körülbelül 20 trillionov (20 × 1012) tonna. Egy kisebb része ezt az összeget - mintegy 100 millió tonna - évente kötődik, és benne van a készítmény az élő szervezetekre. A 100 millió tonna kötött nitrogén mindössze 4 millió tonna a szövetekben a növények és állatok - minden más tárolt biológiailag lebontható, és visszatért a légkörbe.
A fő szállítója kötött nitrogén a természetben - Baktériumok: nekik köszönhetően megköti körülbelül 90-140000000 tonna nitrogén. A legtöbb ismert baktériumok megkötik a nitrogén, megtalálható a csomók hüvelyes növények. Ez alapján azok használata a hagyományos módszer javítására talaj termékenységét: az első termesztett borsó, vagy más hüvelyesek, akkor felszántott földbe, és szerzett az csomók kötött nitrogén megy a talajba. Ezután a mezőnek oltjuk be más kultúrák, hogy ez a nitrogén már használni a növekedésüket.
Egy bizonyos mennyiségű nitrogént átvisszük egy kötött állapotban viharban. Meglepődnél, de a villámok gyakrabban fordul elő, mint gondolná - mintegy száz villám másodpercenként. Amíg ezt olvasod bekezdés világszerte mintegy 500 villámlás. Az elektromos kisülés felmelegíti a levegőt körülöttük, nitrogén egyesíti oxigénnel (égési reakció) alkotnak különböző nitrogénoxidok. És bár ez elég látványos formában kötési csak azokra a 10 millió tonna nitrogén évente.
Így, ennek eredményeként a természetes folyamatok kapcsolódik 100-150 millió tonna nitrogén évente. Során az emberi tevékenység is előfordul nitrogén kötés, és töltsük be a bioszférában (például vetésterületek hüvelyes növények évente képződéséhez vezet a 40 millió tonna rögzített nitrogén). Sőt, mint a fosszilis tüzelőanyagok áramfejlesztők és a belső égésű motorok, a levegő melegítése zajlik, mint abban az esetben a villám kisülés. Amikor egy út autóval a bioszféra kap egy kiegészítő összeget kötött nitrogén. Mintegy 20 millió tonna nitrogén évente járó fosszilis tüzelőanyagok.
De legfőképpen nitrogén kapcsolódó személy termel formájában ásványi műtrágyák. Amint az gyakran előfordul a technológiai fejlődés fejlődés, nitrogénkötésre technológia ipari méretekben is tartozunk hadsereg. Németországban az első világháború előtt volt egy eljárás ammónia (egyik formája a nitrogén kötött) az igényeit a hadiipar. Hiánya nitrogén gyakran gátolja a növények növekedését, és a növekvő hozamok a mezőgazdasági termelők számára, hogy vásárolni mesterségesen kötött nitrogén alakjában műtrágya. Most a mezőgazdaság minden évben készített egy kicsit több, mint 80 millió tonna kötött nitrogén. Összefoglalva minden emberi hozzájárulás a nitrogén-ciklus, megkapjuk a szám mintegy 140 millió tonna évente. Körülbelül azonos mennyiségű nitrogénnel kötött a természetben természetes. Így egy viszonylag rövid idő alatt az emberek elkezdtek jelentős hatással a nitrogén körforgása a természetben. Milyen következményekkel jár? Minden ökoszisztéma képes felvenni egy bizonyos mennyiségű nitrogént és ennek következményei általában kedvező - a növények gyorsabban növekszik. Azonban, ha a telítettség az ökoszisztéma nitrogén kezd szennyezik a folyókat. Szennyezés Lakes hínár - a legkellemetlenebb kapcsolódó környezeti problémák nitrogénnel. Nitrogén megtermékenyíti a tó alga, és szaporodnak, kiszorítva minden más életformát.