Особенности и этапы круговорота азота в биосфере кратко

Наиболее распространённым на планете химическим элементом является азот (Nitrogen). Он присутствует в атмосфере, воде, почве и живой природе.

Оглавление:

• Характеристика элемента
• Описание процесса
• Значение и применение
• Влияние человеческой деятельности

Наиболее распространённым на планете химическим элементом является азот (Nitrogen). Он присутствует в атмосфере, воде, почве и живой природе.

Непрерывный круговорот азота в биосфере является биохимическим процессом, который обусловлен жизнедеятельностью всех живых существ, включая человека.

Характеристика элемента

Нитроген — неядовитый бесцветный газ. В основной части атмосферы он имеет свободное или несвязанное состояние в виде молекулярного вещества, не представляющего пользы для живых организмов. Нахождение азота в природе представлено как основной компонент воздуха в атмосфере. В земной коре присутствует связанный азот, представляющий собой соединения, основными из которых являются нитриты, нитраты и аммиак.

В организмах живых существ азот является основной составной частью белка. Жизнедеятельность простейших представителей животного мира и микрофлоры избавляет природу от токсичных соединений, представляющих опасность для живых существ.

Таким образом, нитроген — важнейший элемент, поддерживающий жизнь на Земле.

Описание процесса

Оборот N2 представляет собой цепочку связанных между собой замкнутых каналов, через которые осуществляется циркуляция элемента в биологической оболочке планеты.

Находящийся в атмосфере инертный газ нитроген является стойким молекулярным соединением.

Последовательность этапов круговорота атмосферного азота происходит в результате различных процессов, способствующих связыванию его молекул.

Фиксация N2 осуществляется под воздействием трёх факторов:

1. Микроорганизмы — основной поставщик азота. Их жизнедеятельность превращает нитроген в связанное состояние, в котором он используется живой природой.
2. Электрические разряды, производимые молниями. Во время грозы происходит расщепление молекул и соединение их с кислородом. Полученный оксид вместе с дождевой водой попадает в грунт и поглощается корнями растений.
3. Хозяйственная деятельность человека. Создание и применение удобрений, содержащих нитраты, способствуют образованию и попаданию нитрогена в биосферу.

Связывание элемента начинается в водных и почвенных экологических системах с помощью различных бактерий. Они выделяют специальный фермент, фиксирующий атмосферный N2, в результате чего происходит его превращение в нитрат и аммоний. Образовавшиеся соединения питают растительность, а она обеспечивает микроорганизмы углеводами.

Растительность в виде белков попадает в организм травоядных животных, а от них к хищникам. После гибели организма элемент вновь проникает в почву, повторяя цикл азота в биосфере. При этом часть N2 высвобождается под воздействием бактерий, а другая остаётся в составе неорганических веществ. Этот процесс занимает длительный отрезок времени и выглядит следующим образом:

• поглощение и переработка микроорганизмами;
• переход в связанное состояние;
• усвоение растительностью:
• попадание в организм травоядных животных;
• денитрификация элемента бактериями.

Движение нитрогена в природе можно представить в виде постоянного перехода через 2 резервуара, имеющих разный объём и соединённых узким каналом. В большой ёмкости находится атмосферный N2, а в малой — связанный различными процессами элемент.

Таким образом, круговорот азота в биосфере кратко характеризуется его непрерывным перемещением из неживой природы в живую. Пройдя все этапы, элемент возвращается в атмосферу.

Значение и применение

Благодаря отсутствию токсичности и взрывоопасности, инертный газ применяется во многих сферах производства. Химическая промышленность синтезирует азот в аммиак, а также в минеральные удобрения. Свойства N2 применимы в следующих отраслях:

• медицинской;
• пищевой;
• нефтегазовой;
• химической.

Азотистые соединения применяются в качестве удобрений в сельском хозяйстве.

Выращивание различных культур в больших масштабах требует дополнительной подкормки почвы, поэтому в неё вносится определённое количество искусственных нитратов, синтезированных из азота. Однако значительная часть связанного элемента появляется в грунте естественным путём.

Влияние человеческой деятельности

Сжигание торфа, дров, каменного угля, производство минеральных удобрений из азота, высвобождает большое количество элемента. Это приводит к нарушению баланса между ним и находящимся в атмосфере нитрогеном. Происходит накопление излишков N2, загрязняющих окружающую среду.

Через обогащённую удобрениями почву азот переносится сточными водами в крупные водоёмы, что вызывает усиленный рост и распространение водорослей. Водяные растения поглощают кислород и постепенно вытесняют другие формы жизни. В результате происходит заболачивание и пересыхание водоёма.

Сельскохозяйственная деятельность человека является одной из главных причин нарушения экологии. В тех районах, где расположены пастбища и животноводческие фермы, отмечается повышенный уровень аммиака в воздухе, а в почве — избыток химических элементов и продуктов жизнедеятельности животных.

Загрязнение окружающей природы пагубно сказывается на здоровье всех живых организмов, а полное исчезновение некоторых из них может привести к экологической катастрофе. Чтобы этого не случилось, человечеству необходимо тщательное изучение движения азота в экосистеме.