Біясферныя працэсы. Кругазварот азоту ў прыродзе

Хімічны элемент з атамным нумарам сем пазначаецца сімвалам N (Nitrogenium). Яго назва - «зот» - з старажытнагрэцкага перакладаецца як «безжыццёвы». Гэта тэрмін, па адной з тэорый яго ўзнікнення, быў прапанаваны Антуанам Лавуазье ў 1787 годзе, замест папярэдніх «флогистированный», «сапсаваны» і «мефитический» паветра. Менавіта тады група французскіх навукоўцаў, у рабоце якой Лавуазье прымаў актыўны ўдзел, займалася распрацоўкай прынцыпаў хімічнай наменклатуры. Ужо тады было прыкмечана ўласцівасць азоту ня падтрымліваць ні гарэнне, ні дыханне.

Па іншай версіі слова «азот» прыдумаў не Лавуазье з калегамі. Яно сустракалася яшчэ ў алхімічнай літаратуры на світанку сярэднявечча для абазначэння так званай «першаснай матэрыі металаў», а ёй прыпісвалася, ні многа ні мала, а ўласцівасць «Альфа і Амэга» усяго існага.

У прыродзе азот можа ўтрымлівацца, як простае рэчыва з формулай N2, ён уяўляе сабой досыць інэртны газ без густу, колеру і паху. Тры чвэрці зямной атмасферы складаюцца з азоту. Гэты элемент гуляе вельмі важную ролю ў існаванні раслін і жывёл. У складзе бялкоў яго працэнтнае ўтрыманне складае 16-18% па масе. Таксама ён уваходзіць у структуру нуклеінавых кіслот, нуклеопротеидов, амінакіслот, хларафіла, гемаглабіну. У жывых клетках па колькасці атамаў азот займае каля 2%, а па масавай долі гэты паказчык узрастае да 2,5%. Элемент N займае чацвёртае месца па значнасці пасля асноўных элементаў арганічнай хіміі - вадароду, вугляроду і кіслароду.

У асноўным кругазварот азоту ў прыродзе грунтуецца на хімічных рэакцыях у паветры. Сярод іх дамінуе акісленне. Таксама істотную долю сярод узаемадзеянняў азоту займаюць хімічныя рэакцыі ў біясферы. Асноўнае месца N2 ў прыродзе - гэта атмасфера. А расліны гуляюць важную ролю, па сутнасці, яны пачынаюць кругазварот азоту ў прыродзе. Раслінны свет нашай планеты выконвае функцыю сінтэзу бялкоў. У якасці матэрыялаў выкарыстоўваюцца нітраты, што знаходзяцца ў глебе. Крыніцай прыродных нітратаў служыць азот атмасферны і аммонійны солі. Сам механізм пераўтварэння простага рэчывы ў форму, даступную для засваення раслінамі, атрымаў назву звязванне азоту.

Існуюць два механізму праходжання звязвання азоту. У першым варыянце ў ходзе навальнічных разрадаў утворыцца некаторы колькасць аксідаў азоту. Разбаўлена ў вадзе, яны правакуюць з'яўленне азотнай кіслаты, якая і дае штуршок для з'яўлення ў глебе нітратаў. У другім варыянце адбываецца адукацыя аміяку. Яго перапрацоўваюць бактэрыі ў нітраты, звычайна яны размяшчаюцца ў вузельчыкі каранёў клубневых раслін. Яшчэ гэты механізм называюць нитрификацией.

Смерць расліны прыводзіць да адукацыі злучэнняў амонія. Над імі працуюць бактэрыі, ператвараючы іх у нітраты і азот, які вяртаецца ў атмасферу. Фіксацыя, нитрификация і денитрификация азоту - складовыя часткі складанага механізму, які ажыццяўляе кругазварот азоту ў прыродзе. Схема гэтага працэсу складаецца ў тым, што адбываецца абмен паміж фіксацыяй азоту і яго денитрификацией.

Фіксацыя азоту адбываецца, калі расліны засвойваюць злучэнні азоту з паветра, у гэтым працэсе ўдзельнічаюць многія бактэрыі і цианобактерии. Прадуктамі фіксацыі азоту з'яўляецца аміяк, нітраты або нітрыты.

Кругазварот азоту ў прыродзе з пераходам да нитрификации ажыццяўляе наступны крок ад фіксацыі. Цяпер аміяк пераходзіць у нітраты і нітрыты. У ходзе денитрификации завяршаецца кругазварот азоту ў прыродзе, пры гэтым нітраты раскладаюцца да азоту. Актыўны ўдзел у працэсе бяруць псевдомонас, палачкападобныя бактэрыя і іншыя мікраарганізмы.

У ходзе денитрификации могуць з'явіцца некалькі прамежкавых прадуктаў. Найбольш важны з іх - закіс азоту, гэта ўстойлівы парніковы газ.

Раскрываючы тэму, варта зразумець значэнне паняццяў асіміляцыя і мінералізацыя. Асіміляцыя ўяўляе сабой працэс пераходу неарганічнага азоту ў яго арганічную форму. Пад мінералізацыяй маецца на ўвазе пераўтварэнне арганічнага азоту ў злучэнне неарганічныя. Антаганісты асіміляцыя і мінералізацыя з'яўляюцца важнай формай пераўтварэнні рэчываў, у ходзе якіх адбываецца кругазварот азоту ў прыродзе.

Прэзентацыя дакладу па гэтай тэме найбольш удала ажыццяўляецца пры выкарыстанні табліц і схем.