2. Біогеохімічний цикл азоту.

Азот – обов’язковий елемент, який входить до складу білків. Основна маса азоту знаходиться в атмосфері (біля 78%), в якій він перебуває у формі молекулярного азоту (N₂), оксидів азоту (NO, NO₂, N₂O), аміаку (NH₃). Але зелені рослини не здатні засвоювати вільний азот. Його в органічні сполуки перетворюють азотфіксуючі бактерії. Незначна частина атмосферного азоту може перетворюватися у азотисту і азотну кислоти в результаті електричних розрядів та інших фізичних факторів. Ці кислоти надходять у грунт, утворюючи тут солі. Зв’язаний азот доступний для засвоєння зеленими рослинами; у них утворюються білки, які потім поїдають тварини, а з рослинною і тваринною їжею – і людина. Завдяки подальшим перетворенням азот входить до складу білкових молекул тварин і людини, у тілі яких при процесах життєдіяльності білки розщеплюються, вивільнюючи потенціальну енергію. Кінцевими продуктами їх розщеплення є аміак і сечовина, які виділяються у навколишнє середовище.

В результаті гниття відмерлих рослин і тварин утворюється аміак, який потрапляє у грунт. Хемосинтезуючі бактерії – нітратні і нітритні – переводять його у стан, який придатний для засвоєння рослинами, і в вигляді різних сполук азот знову надходить у живі організми. Інші – денітрифікуючі – бактерії розкладають аміак, і вільний азот надходить в атмосферу. В атмосферу азот також потрапляє з вулканічними газами, від лісних пожарів та із Світового океану. Появу в атмосфері оксидів азоту пов’язують із грозовими електричними розрядами.

У Світовий океан азот потрапляє з атмосфери разом з опадами, а також виноситься з континентів у вигляді різних сполук з річками. Азотомісткі сполуки використовуються водоростями для синтезу органічних речовин і надходять в кругообіг океану, частина поступово осідає на дно. Концентрація азоту в морських організмах більша ніж, в наземних (близько 6-8% сухої біомаси, тоді як в живій речовині Світової суші – 0,6-3%), але біологічна фіксація в океані майже в два рази менша, ніж на суші.

В антропогенну епоху на кругообіг азоту великий вплив має виробництво азотних добрив. Воно полягає у зв’язуванні азоту повітря та поетапного його перетворення спочатку в аміак, потім в азотну кислоту, необхідну для отримання нітратів. Цей процес став широкомасштабним та залучив у біогеохімічний цикл азоту з атмосферного депо велику його кількість. Введення антропогенного азоту в його біогеохімічний цикл дорівнює 6,4·10⁷ тонн азоту в рік. В сільському господарстві не розроблені технології безвідходного застосування азотних добрив. Нітрати не повністю використовуються культурними рослинами і суттєво забруднюють грунтові води та водойми. Проблема нітратного забруднення навколишнього середовища в наш час стала однією з найбільш актуальних.

Рис. 2 - Схема біогеохімічного циклу азоту.