Lämmastikuringe
Lämmastikuringlus on viis, kuidas lämmastik muutub looduses paljudeks erinevateks vormideks, mida elusorganismid kasutavad.
Õhust on umbes 78% lämmastikku. Lämmastiku kemikaale on vaja eluks. Lämmastik on vajalik osa valkudest, DNA-st ja RNA-st. Taimed vajavad lämmastikku fotosünteesiks ja kasvuks. Kuid elusolendid ei saa õhu elementaarset lämmastikku nendeks asjadeks kasutada. Lämmastiku sidumist on vaja selleks, et muuta õhus sisalduv lämmastik (N2) eluks kasutatavaks vormiks. Lämmastiku sidumist teostavad peamiselt mikroorganismid, mida nimetatakse bakteriteks. Nendel bakteritel on ensüüm, mis ühendab N2 vesinikgaasiga (H2), et tekitada ammoniaaki (NH3).
Mõned neist bakteritest elavad taimede (peamiselt kaunviljade) juurtes. Nendes juurtes toodavad nad taimele ammoniaaki ja taim annab neile süsivesikuid. Teised taimed võtavad lämmastikuühendeid mullast oma juurte kaudu. Kogu loomade lämmastik pärineb taimede söömisest.
Ammooniumi (NH4) toodavad mullas lämmastikku siduvad bakterid ja lagundajad, bakterid ja seened, mis lagundavad surnud elu osadeks. Seda protsessi nimetatakse ammonifitseerimiseks. Ammooniumil on positiivne laeng. See liitub kergesti mulla savi ja huumusega. Ammoniaak ja ammoonium on kaladele ja teistele loomadele mürgised. Reovee ja muu reovesi mõõdetakse selle tõttu regulaarselt. Kui ammoniaagi tase on liiga kõrge, peab toimuma nitrifikatsioon.
Nitrifikatsioon on ammoniaagi ja ammooniumi oksüdeerimine nitritiks (NO2-) ja seejärel nitraadiks ( NO3-) bakterite poolt. Kuna nitritil ja nitraadil on negatiivne laeng, ei seo need kergesti mullaga ja pestakse vihma ja kastmise ajal mullast välja. Kõrge nitraadisisaldus joogivees on imikutele kahjulik ja võib põhjustada sinise beebi sündroomi. Kõrge nitraaditase võib põhjustada ka liigset vetikate kasvu järvedes ja basseinides. See eutrofeerumine võib olla kahjulik kaladele ja teistele veeloomadele. Seetõttu kontrollitakse väetiste kasutamist.
Hapniku puudumisel muudavad mõned bakterid energia saamiseks nitraati lämmastikgaasiks (N2). See käivitab lämmastiktsükli uuesti. Seda protsessi nimetatakse denitrifikatsiooniks.
Lämmastiktsükkel
Küsimused ja vastused
K: Mis on lämmastiktsükkel?
V: Lämmastikuringlus on protsess, mille käigus lämmastik muutub looduses erinevateks vormideks, mida elusorganismid saavad kasutada.
K: Kui suure osa õhust moodustab lämmastik?
V: Õhk koosneb umbes 78% ulatuses lämmastikust.
K: Millist rolli mängib lämmastik elusorganismides?
V: Lämmastik mängib olulist rolli valkudes, DNA-s ja RNA-s, samuti fotosünteesi ja taimede kasvus.
K: Kuidas muutub elementaarne lämmastik eluks kasutatavaks?
V: Elementaarne lämmastik peab läbima protsessi, mida nimetatakse lämmastikufikseerimiseks, et muunduda eluks kasutatavaks vormiks. See protsess hõlmab tavaliselt baktereid, mille ensüüm ühendab N2 vesinikgaasiga (H2) ammoniaagiks (NH3).
K: Kuidas saavad taimed vajalikku lämmastikku?
V: Taimed saavad oma vajaliku lämmastikuvarustuse kas nende juurtes elavatest bakteritest või mullast juurte kaudu võetud ühenditest. Kõik loomad saavad oma lämmastikuvarusid taimede söömisest.
K: Millised protsessid toimuvad, kui ammooniumi tase on liiga kõrge?
V: Kui ammooniumi tase on liiga kõrge, peab toimuma protsess, mida nimetatakse nitrifikatsiooniks ja mis hõlmab ammoniaagi ja ammooniumi oksüdeerimist nitritiks (NO2-) ja seejärel nitraadiks ( NO3-) bakterite poolt. Kõrge nitraaditase võib joogivees põhjustada sinilille sündroomi ja järvedes või basseinides liiga palju vetikaid.
K: Kuidas algab denitrifikatsioonitsükkel uuesti?
V Denitrifikatsioon toimub siis, kui mõned bakterid muudavad nitraadi lämmastikgaasiks (N2), vabastades selle protsessi käigus energiat ja alustades seega tsüklit uuesti.
