Lämmastikutsükkel: määratlus, protsess, vorm ja näited

Lämmastikutsükkel: määratlus, protsess, vorm ja näited - Mis on lämmastikuringe? Sel korral Teave Knowledge.co.id kohta arutab seda ja muidugi ka muude asjade kohta, mis seda ka ümbritsevad. Vaatame selle paremaks mõistmiseks alloleva artikli arutelu.

---

Lämmastikutsükkel: määratlus, protsess, vorm ja näited

---

Lämmastik või N on atmosfääri üks kõige arvukam element, umbes 78% atmosfääri gaasidest on lämmastik.

Kuid lämmastiku kasutamine bioloogilises valdkonnas on minimaalne. Lämmastik on üks elementidest, mis ei ole reaktiivne, kuna teiste elementidega on raske reageerida, seega on selle elemendi kasutamine Elusolendites on vaja erinevaid protsesse, nende hulka kuuluvad: lämmastiku fikseerimine, mineraliseerumine, nitrifikatsioon, denitrifikatsioon.

Taimedele on lämmastikku vaja väga suurtes kogustes ja see on loomulikult üks viljastamata muldi piiravaid tegureid.

Vorm on aminohapete kujul, nimelt amiidid ja amiinid, millel on skeleti või ehitusplokid ja vaheühendid valkude, klorofülli ja hapete kujul nukleiinhape. Valgud või ensüümid reguleerivad biokeemilisi reaktsioone.

Lämmastik on klorofülli struktuuri lahutamatu osa. Lämmastikuelementide kättesaadavus mõjutab kindlasti ökosüsteemi taset, mis hõlmab primaarset tootlikkust ja lagunemisprotsessi.

Sellised tegevused nagu kütuste põletamine, lämmastikväetiste kasutamine ja lämmastiku heitmed reovette võivad lämmastikuringet muuta täielikult või globaalselt.

Lämmastik on oluline element kõigi vajaduste jaoks, et elu maa peal püsiks. Lämmastik on nii aminohapete kui ka valkude, lämmastikust koosnevate nukleiinhapete, näiteks DNA ja RNA, aluseline komponent.

Kui taimedes kasutavad klorofüllimolekulid fotosünteesi käigus lämmastikku piisavalt suurtes kogustes.

Lämmastikuringe on lämmastikuelemente sisaldavate ühendite muundamise protsess, mis seejärel muundatakse muudeks keemilisteks vormideks.

---

Lämmastikutsükli protsess

Lämmastik on hajutatud mitmel kujul, näiteks orgaaniline lämmastik ja ammoonium, lämmastikoksiidid ja -nitraadid, lämmastikoksiid ja -nitrit või anorgaaniline lämmastikgaas.

Orgaanilises vormis olevat lämmastikku saab kasutada orgaaniliste ainete lagundamisel elusrakkudena või elusorganismidena / huumusena / vaheproduktidena.

Lämmastikuringe protsess muudab lämmastiku ühest elementvormist teise. Tuleb märkida, et suurema osa transformatsiooniprotsessidest viivad läbi mikroorganismid.

Etapid Lämmastikuringel on mitu etappi, sealhulgas:

• Lämmastiku fikseerimine

Lämmastiku fikseerimine on atmosfääri lämmastiku muundamise protsess ammoniaagiks. Selle protsessi viivad läbi kaunviljataime juurtes olevad bakterid.

See protsess on gaasilise lämmastiku muundamine ammoniaagiks bioloogilise fikseerimise etapis. Gaasilise lämmastiku muundamiseks ammoniaagiks on kaasatud mitmed väikesed bakterirühmad, nagu risobium ja tsüanobakterite lämmastikase ensüümide kasutamine.

• Nitrifikatsioon

Nitrifikatsioon on ammoniaagi bioloogiline oksüdeerimine hapnikuga ammooniumiks, seejärel nitritiks, millele järgneb nitriti oksüdeerimine selleks nitraadiks. Ammoniaagi lagunemist, mis seejärel muutub nitritiks, nimetatakse nitrifikatsiooniks.

See on oluline samm mulla toitaineringes. Selle protsessi viivad autotroofsed bakteriliigid, millel on mitut tüüpi oksüdeerivaid ammoniaagibaktereid, nimelt: - proteobakterid ja gammaproteobakterid ning perekonda nitrosomonas kuuluvad ammoniaaki oksüdeerivad bakterid nitrosokokk.

• Assimilatsioon

Lämmastiku omastamine on orgaaniliste lämmastikuühendite, näiteks keskkonnas leiduvate anorgaaniliste lämmastikuühendite aminohapete moodustamine.

Pärast seda, kui bakterid on läbi viinud nitrifikatsiooniprotsessi, absorbeerivad taimed lämmastikku nitraadi kujul. Seejärel neelab prootontransporteri nitraadi gradiend taimedesse nitraadi ja seejärel transporditakse nitraat juurtest võrseteni läbi ksüleemi.

Võrsetes toimuv lämmastiku redutseerimine toimub kahes etapis, nimelt redutseeritakse nitraat nitritiks reduktaasi toimel tsütosoolis olev nitraat ja kloroplasti nitrit redutseeritakse reduktaasi abil ammoniaagiks nitrit.

• Ammoniseerimine

Ammoniseerimine on lämmastikuringe etapp, kus mikroorganismid lagundavad taimejääke ja jääkaineid ammoniaagi tootmiseks.

Mullas olevad mikroorganismid söövad surnud orgaanilisi aineid, mis muunduvad seejärel energiaks ja lõpuks ka muutuvad toota ammoniaaki ja muid aluselisi ühendeid, mis on ühendi kõrvalsaadused tekkida. Seda ammoniaaki hoitakse mullas ammooniumiioonide kujul.

• Denitrifikatsioon

Denitrifikatsioon on nitraadi redutseerimise protsess inertseks lämmastikgaasiks, mis viib lämmastikuringe lõpule. Denitrifikatsiooni teostavad tavaliselt anaeroobsetes tingimustes sellised bakteriliigid nagu Pseudomonas ja ka Clostridium.

Hingamisprotsessi ajal kasutavad bakterid nitraati elektronide aktseptorina. Nendes aeroobsetes tingimustes ellu jääda suutvad bakterid on fakultatiivsed anaeroobsed bakterid.

---

Lämmastikuringe vormid looduses

Lämmastikuringe protsess muudab lämmastiku ühest keemilisest vormist teise. Mitmed protsessid viivad mikroobid läbi energia tootmiseks või lämmastiku kogumiseks kasvuks vajalikus vormis. Allpool olev diagramm näitab, kuidas toimivad lämmastikuringes toimuvad protsessid.

Lämmastik eksisteerib keskkonnas erinevates keemilistes vormides, sealhulgas orgaaniline lämmastik, ammoonium (NH4 +), nitrit (NO2-), nitraat (NO3-) ja gaasiline lämmastik (N2). Orgaaniline lämmastik võib olla kas elusorganism või huumus ja orgaaniliste ainete või huumuse lagunemise vaheproduktides on üles ehitatud. Lämmastikuringe protsess muudab lämmastiku ühest keemilisest vormist teise. Mitmed protsessid viivad mikroobid läbi energia tootmiseks või lämmastiku kogumiseks kasvuks vajalikus vormis.

• Ammoniaak

Ammoniaak ja selle soolad lahustuvad vees. Ammoniaagi allikaks vetes on orgaanilise lämmastiku (valgu ja karbamiidi) ja anorgaanilise lämmastiku lagunemine, mis leidub mullas ja vees, mis tekib orgaaniliste ainete lagunemisel mikroobide ja seente toimel (ammonifitseerimine).

Ammoniaagi allikaks on lämmastikgaasi redutseerimine, mis tuleneb atmosfääriõhu difusiooniprotsessist, tööstus- ja olmejäätmetest. Mineraalides sisalduv ammoniaak satub veekogudesse mulla erosiooni kaudu. Lisaks sellele, et ammoniaak esineb gaasina, moodustab see mitme metalliiooniga kompleksühendeid.

Ammoniaaki võib imada ka suspendeeritud materjalidesse ja kolloididesse, nii et see settib veepõhja. Ammoniaak vees võib lendumisprotsessi käigus kaduma minna, kuna lahuse ammoniaagi osaline rõhk suureneb pH tõustes.

• Nitrit

Nitriti allikad võivad olla tööstusjäätmed ja olmejäätmed. Nitritisisaldus vees on suhteline, kuna see oksüdeeritakse kohe nitraadiks. Looduslikud veed sisaldavad umbes 0,001 mg / l nitritit. Vees leidub nitritit väga väikestes kogustes, vähem kui nitraadis, kuna see on hapniku juuresolekul ebastabiilne. Nitrit on ammoniaagi ja nitraadi (nitrifikatsioon) ning nitraadi ja gaasilise lämmastikuvahendi (denitrifikatsioon) vahevorm, mis tekib anaeroobsetes tingimustes.

• Nitraat

Nitraat on peamine lämmastikuallikas vetes, kuid taimed eelistavad ammooniumi. Saastumata vetes on nitraatide tase tavaliselt kõrgem kui ammooniumi tase. Nitraadisisaldus üle 5 mg / l kirjeldab inimtegevusest ja loomade väljaheidetest tuleneva inimtekkelise reostuse esinemist.

Lämmastikusisaldus üle 0,2 mg / l kirjeldab vee eutrofeerumist. Nitraat on lämmastiku vorm taimede ja vetikate kasvu peamise toitainena. Nitraatlämmastik lahustub vees väga hästi ja on stabiilne. See ühend saadakse täieliku oksüdeerimisprotsessi käigus vees.

---

Näide lämmastikutsüklist

Lämmastikuringe näited hõlmavad järgmist:

Taimed vajavad mullast lämmastikku, imades seda juurte kaudu. Lämmastik tuleb lämmastikuioonide kujul. Kui taimed lämmastiku neelavad, redutseeritakse see nitriti ioonideks. Siis saab sellest ammooniumiioon, mida saab lisada amino- või nukleiinhapetesse ja klorofülli.

Kui taimed surevad või loomad surevad või kui taim või kanalisatsioon loomi väljutab, eraldub orgaaniline lämmastik. Bakterid võivad selle orgaanilise lämmastiku muuta ammooniumiks. Seda tehakse protsessi kaudu, mida nimetatakse mineraliseerumiseks.

Lämmastik satub ookeanidesse põhjavee äravoolu tagajärjel või vihma ajal. Lämmastik võib merre sattuda ka "vihma" sademete kaudu, vees olev lämmastik fikseerub, mida tavaliselt soodustavad sinivetikateks nimetatud bakterid. Pärast fikseerimist võib ookeanis kasutada lämmastikku fütoplanktoni bioloogiliselt kättesaadavas vormis.

Plankton eritab vette nii karbamiidi kui ka ammoniaaki. Fütoplankton ja jääkained võivad põhja vajuda, viies eufootilise tsooni sügavustesse ammoniaaki. Selle jääkaine ammoniaak eemaldatakse seejärel eufootilisest tsoonist ja eufootilise tsooni all elavad bakterid võivad muuta ammoniaagi nitraadiks.

See muundumine võib toimuda ainult eufootilise tsooni all, kus valgust pole, kuna muundamist läbi viivad bakterid on valguse poolt pärsitud. Seda muundamisprotsessi nimetatakse ammonifitseerimiseks või mineraliseerumiseks.

Pärast ammoniaagi muundamist toimub nitrifikatsioon ja ammoniaagist saab nitrit ja nitraat, segunedes tahked osakesed ja ülestöötamine võib nitraati üles tõsta ja seejärel saab fotoplankton seda jätkamiseks kasutada tsükkel.

See on ülevaade Teave Knowledge.co.id kohta umbes Lämmastikutsükkel: määratlus, protsess, vorm ja näited, Loodetavasti võib see teie ülevaadet ja teadmisi täiendada. Täname külastamast ja ärge unustage teisi artikleid lugeda.