Круговорот азота

Азот входит в состав земной атмосферы в несвязанном виде в форме двухатомных молекул. Приблизительно78% всего объема атмосферы приходится на долю азота.Кроме того,азот входит в состав растений и животных организмов в форме белков.Растения синтезируют белки, используя нитраты из почвы. Нитраты образуются там из атмосферного азота и аммонийных соединений,имеющихся в почве. Процесс превращения атмосферного азота в форму,усвояемую растениями и животными,называется связыванием(или фиксацией)азота.

При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превра­щается в аммиак, который под влиянием живущих в почве нитрифицирующих бактерий окисляется затем в азотную кис­лоту. Последняя,вступая в реакцию с находящимися в почве карбонатами,например с карбонатом кальция СаСОз,образует нитраты:

2HN0з + СаСОз =Са(NОз)₂ + СО₂ + Н₂0

Некоторая же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу.Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигании дров,каменного угля,торфа. Кроме того, существуют бактерии, которые при недо­статочном доступе воздуха могут отнимать кислород от нитратов, разрушая их с выделением свободного азота. Деятельность этих денитрифицирующих бактерий приводит к тому, что часть азота из доступной для зеленых растений формы(нитраты) пере­ходит в недоступную(свободный азот). Таким образом, далеко не весь азот,входивший в состав погибших растений,возвращается обратно в почву;часть его постепенно выделяется в свободном виде.

Непрерывная убыль минеральных азотных соединений давно должна была бы привести к полному прекращению жизни на Земле,если бы в природе не существовали процессы,возмещаю­щие потери азота.К таким процессам относятся,прежде всего,про­исходящие в атмосфере электрические разряды, при которых всегда образуется некоторое количество оксидов азота;последние с водой дают азотную кислоту,превращающуюся в почве в ни­траты.Другим источником пополнения азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий,способных усваивать атмосферный азот. Некоторые из этих бак­терий поселяются на корнях растений из семейства бобовых, вы­зывая образование характерных вздутий —«клубеньков»,почему они и получили название клубеньковых бактерий. Усваи­вая атмосферный азот, клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения,а растения, в свою очередь,превращают последние в белки и другие сложные вещества.

Таким образом,в природе совершается непрерывный круговорот азота. Однако ежегодно с урожаем с полей убираются наиболее богатые белками части растений, например зерно. Поэтому в почву необходимо вносить удобрения,возмещающие убыль в ней важнейших элементов питания растений.В основном используются нитрат кальцияCa(NO₃)₂,нитрат аммония NH₄NO₃,нитрат натрия NANO₃,и нитрат калия KNO₃.Например,в Таиланде используются листья лейкаены как органическое удобрение.Лейкаена принадлежит к бобовым растениям и, как и все они,содержит очень много азота.Поэтому ее можно использовать вместо химического удобрения.

В последнее время наблюдается повышения содержания нитратов в питьевой воде,главным образом за счет усилившегося использования искусственных азотных удобрений в сельском хозяйстве. Хотя сами нитраты не так уж опасны для взрослых людей, в организме человека они могут превращаться в нитриты. Кроме того, нитраты и нитриты используются для обработки и консервирования многих пищевых продуктов, в том числе ветчины,бекона, солонины,а также некоторых сортов сыра и рыбы. Отдельные ученые полагают,что в организме человека нитраты могут превращаться в нитрозамины:

Дата добавления: 2015-07-13