به پایگاه خبری تحلیلی زیست سیما خوش آمدید معرفی و یا تبلیغ رویدادهای علمی و کسب و کارها به معنای تائید آنها نیست در مورد صحت آنها جویا شوید

چرخه ازت - پایگاه خبری تحلیلی زیست سیما | پایگاه خبری تحلیلی زیست سیما
پیامبر اکرم (صلی‌الله‌علیه‌و‌آله‌وسلم) می فرماید:
۞ هر مسلمانی درختی بنشاند یا کشته‌ای بکارد و انسان یا پرنده یا چارپایی از آن بخورد، برای او صدقه محسوب می‌شود ۞
Monday, 27 May , 2024
امروز : دوشنبه, ۷ خرداد , ۱۴۰۳ - 20 ذو القعدة 1445
شناسه خبر : 4560
  پرینتخانه » علمی تاریخ انتشار : 14 اردیبهشت 1399 - 11:01 | 583 بازدید | ارسال توسط :
انواع چرخه های بیوژئوشیمیایی

چرخه ازت

  چرخه ازت(شکل ۱۵-۳) یکی از چرخه­های گازی بسیار پیچیده می­باشد.ازت از آن جهت دارای اهمیت است که بخش عمده اتمسفر را تشکیل می­دهد(۷۸%)، و علاوه بر آن در بدن موجودات زنده نقش و اهمیت فوق­العاده­ای دارد به خصوص این که بخش اساسی ساختمان اسیدهای آمینه را تشکیل می­دهد که نهایتا منجر به شکل­گیری پروتئین­ها […]

چرخه ازت

 

چرخه ازت(شکل ۱۵-۳) یکی از چرخه­های گازی بسیار پیچیده می­باشد.ازت از آن جهت دارای اهمیت است که بخش عمده اتمسفر را تشکیل می­دهد(۷۸%)، و علاوه بر آن در بدن موجودات زنده نقش و اهمیت فوق­العاده­ای دارد به خصوص این که بخش اساسی ساختمان اسیدهای آمینه را تشکیل می­دهد که نهایتا منجر به شکل­گیری پروتئین­ها می­شود.ذخیره اصلی این عنصر در اتمسفر و به صورت مولکولی (N۲) می­باشد.

وجود حیات باعث شده به جای آن که ازت کره زمین، مثل کرات عاری از زندگی در حالت آمونیاک(NH۳) یا اکسیدهای ازت باشد، در حالت ازت مولکولی در اتمسفر زمین باقی بماند.ازت به شکل­های مختلفی در اتمسفر وجود دارد که عبارتند از ازت مولکولی(N۲)،اکسیدهای ازت(NO۲,NO,N۲O) و ترکیبات هیدروژن-ازت(NH،NH۳،(HNO۳,HNO۲.موجودات زنده غالبا توانایی استفاده مستقیم از ازت مولکولی را ندارند و شکستن پیوند­های اتصال اتم­های ازت نیازمند انرژی قابل توجهی است.

سرعت تشکیل ترکیبات ازت دار و کربن دار(پروتئیدها و گلوسیدها) در زمین و دریا یکسان نیست.در واقع گیاهان زمینی به دلیل مقدار سلولز زیادی که دارند از نظر کربن غنی و از نظر ازت فقیر می­باشند در مقابل میزان پروتئین آلگ­ها بسیار بالا بوده لذا بدون شک اقیانوس­ها می­توانند یکی از منابع تولید پروتئین باشند.

هوا ۷۸% ازت بزرگترین منبع ذخیره این عنصر به شمار می­رود. ولی این ازت تنها توسط

میکروارگانیسم­هایی نظیر ازتوباکتر[۱]، کلوستریدیوم[۲]، ریزوبیوم­های[۳]همزیست با حبوبات،

باکتریهای آزوسپیریلوم[۴]همیار با غلات و تعدادی از جلبک­های خانواده سیانوفیسه[۵]که در آبهای شیرین و خاک­های مرطوب زندگی می­کنند قابل استفاده می­باشد.ریزوبیوم­های همزیست با یونجه و شبدر قادرند سالانه حدود ۱۵۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم ازت را در هر هکتار تتثیبت کننند.

از میان ترکیبات مختلف ازت، فقط فرم­های نیترات (NO۳-) و آمونیم (NH۴+) برای گیاهان قابل استفاده هستند.

درطبیعت مسیرهای مختلفی در جهت تبدیل حالات مختلف ازت دار به یکدیگر وجود دارد که در این رابطه می­توان به تثبیت الکتروشیمیایی در هنگام وقوع رعدو برق اشاره نمود. رعد و برق که همراه با تولید انرژی زیاد است موجب شکسته شدن پیوند­های مولکولی از جمله مولکول­های آب(H۲O ) و نیتروژن(N۲) می­گردد.در مراحل بعدی اتم­های مختلف با یکدیگر پیوند خورده و ترکیبات جدیدتری از جمله یون­های نیترات وآمونیم را به وجود می­آورد که پس از رسیدن به سطح زمین،برای گیاهان قابل استفاده می­باشند.

[۱] Azotobacter

[۲] Clostridium

[۳] Rhizobium

[۴] Azospirillum

[۵] Cyanophyceae

تحقیقات انجام شده نشان داده­اند که یک لیتر آب باران تقریبا ۲ میلی گرم ازت به صورت آمونیم و۷% میلی گرم نیترات دارد و در مجموع حدود۱۰۶*۲۵۵۱۱ تن ازت در سال از طریق آب باران به زمین می­رسد.منع دیگر ازت که می­تواند در اختیار گیاهان قرار داده شود،تولید صنعتی کودهای شیمیایی است که در کارخانجات پتروشیمی با ترکیبات مختلفی تولید می­گردند و سالانه حدود ۳۰ میلیون تن انواع مختلف کودهای شیمیایی ازت دار در بخش کشاورزی در دنیا مصرف می­گردد.

گرم نیترات دارد و در مجموع حدود۱۰۶*۲۵۵۱۱ تن ازت در سال از طریق آب باران به زمین می­رسد.منع دیگر ازت که می­تواند در اختیار گیاهان قرار داده شود،تولید صنعتی کودهای شیمیایی است که در کارخانجات پتروشیمی با ترکیبات مختلفی تولید می­گردند و سالانه حدود ۳۰ میلیون تن انواع مختلف کودهای شیمیایی ازت دار در بخش کشاورزی در دنیا مصرف می­گردد.

در رابطه با تغییر و تحولات ازت طی چرخه آن، اولین مرحله تبدیل موادآلی مرده یاهوموس به شکل معدنی است که این فرایند را معدنی شدن[۱]می­گویند.این فرآیند توسط مکانیسم­های مختلفی در طبیعت انجام می­گیرد.اولین مورد دفع مواد به وسیله جانوران است. این روش بیشتردر بیوسنوز­هایی دیده می­شود که قسمت مهم انرژی از طریق زنجیره­های علفخواران انتقال می­یابد.برای مثال در مراتع ایران بیوماس علوفه­ای که توسط دام تغذیه می­شود فقط ۶۵% آن به محیط بازگشت داده می­شود.از طرف دیگر تجزیه میکروبی می­تواند پدیده معدنی شدن را تسریع کند.این حالت در جنگل­ها یا بیوسنوزهایی مشاهده می­شود که در آنها قسمت مهم انرژی زنجیره­ها،توسط گندخواران(ساپروفیت­ها) منتقل می­گردد.برای مثال در جنگل سوزنی برگان که جمعیت علفخوران آن کم است،تجزیه مواد بیشتر از طریق میکروارگانیسم­ها صورت می­گیرد.

اولین فرم معدنی ازت پس از تجزیه کامل هوموس در طبیعت،آمونیم(NH۴+) است که طی  فرایندی بنام آمونیفیکاسیون[۲]حاصل می­شود.میکروارگانیسم­هایی که در این فرایند دخالت دارند عمدتا شامل میکروکوکوس[۳]ها هستند. مرحله بعدی، فرایند نیتریفیکاسیوناست که طی آن آمونیم ابتدا به شکل نیتریت(NO2-  ) و سپس به نیترات (NO3-) تبدیل می­شود.در واقع فرایند نیتریفیکاسیون[۴]خود از دو بخش مجزا تحت عناوین نیتریتاسیون[۵]و نیتراتاسیون[۶]تشکیل شده است که به ترتیب باکتری­های نیتروزوموناس[۷]و نیتروباکتر[۸]در این فرایندها نقش مهمی را ایفامی­نمایند.سپس طی فرایند دنیتریفیکاسیون [۹]نیترات حاصله به ترکیبات گازی ازت مانندN۲O,N۲ تبدیل شده و مجددا به اتمسفر باز می­گردد.

قسمتی از نیترات تولید شد هدر خشکی­ها در اثر آبشویی وارد محیط­های آبی می­گردد.قسمتی به صورت محلول و یا به شکل ترکیب و ته نشین شدن در این محیط­ها در خواهندآمد و قسمتی نیز توسط فیتوپلانکتون­ها یا سایر جوامع گیاهی در محیط­های آبی مورد استفاده قرار می­گیرند.پس از آن ترکیبات ازت در اثر تغذیه آبزیان از گیاهان یا فیتوپلانکتون­ها وارد چرخه­های دریایی می­گردد.در ادامه چرخه در صورت تغذیه پرندگان ماهیخوار و یا سایر موجودات خشکی ازآبزیان،چرخه ازت محیط­های آبی به خشکی متصل می­شودزیرا فضولات این موجودات و یا پرندگان مجددا به خشکی منتقل شده و دوباره به همین ترتیب چرخه ازت تداوم می­یابد.

[۱] Mineralization

[۲] Amonification

[۳] Micrococcus

[۴] Nitrification

[۵] Nitritiation

[۶] Nitritiation

[۷] Nitrosomonas

[۸] Nitrobacter

[۹] Denitrification

 

 

 

منبع:» خلاصه ای از کتاب اکولوژی تالیف دکتر محمد رضا اردکانی انتشارات دانشگاه تهران چاپ پانزدهم

نویسنده : پایگاه خبری تحلیلی زیست سیما | منبع خبر : پایگاه خبری تحلیلی زیست سیما
به اشتراک بگذارید
تعداد دیدگاه : ۰
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.