Kroženje dušika
Dušikov krog je način, kako se dušik v naravi spreminja v različne oblike, ki jih uporabljajo živi organizmi.
V zraku je približno 78 % dušika. Dušikove kemikalije so potrebne za življenje. Dušik je nujen del beljakovin, DNK in RNK. Rastline potrebujejo dušik za fotosintezo in rast. Vendar živa bitja za te namene ne morejo uporabljati elementarnega dušika v zraku. Za spremembo dušika v zraku (N2) v oblike, ki jih lahko uporablja življenje, je potrebna fiksacija dušika. Večino vezave dušika opravijo mikroorganizmi, imenovani bakterije. Te bakterije imajo encim, ki združuje N2 z vodikom (H2), da nastane amoniak (NH3).
Nekatere od teh bakterij živijo v koreninah rastlin (predvsem stročnic). V teh koreninah proizvajajo amoniak za rastlino, rastlina pa jim daje ogljikove hidrate. Druge rastline dušikove spojine iz tal črpajo skozi korenine. Ves dušik v živalih izvira iz rastlin.
Amonij (NH4) v tleh proizvajajo bakterije, ki vežejo dušik, in razkrojevalci, bakterije in glive, ki razgrajujejo odmrlo življenje na njegove dele. Ta proces se imenuje amonifikacija. Amonij ima pozitiven naboj. Zlahka se poveže z glino in humusom v tleh. Amoniak in amonij sta strupena za ribe in druge živali. Zaradi tega se redno merijo odplake in druge odpadne vode. Če je vsebnost amonijaka previsoka, mora potekati nitrifikacija.
Nitrifikacija je oksidacija amonijaka in amonija v nitrit (NO2-) in nato v nitrat (NO3-), ki jo izvajajo bakterije. Ker imata nitrit in nitrat negativen naboj, se ne vežeta zlahka na tla in se med dežjem in namakanjem izpereta iz tal. Visoka vsebnost nitratov v pitni vodi je škodljiva za dojenčke in lahko povzroči sindrom modrikastega dojenčka. Visoke ravni nitratov lahko povzročijo tudi preveliko rast alg v jezerih in bazenih. Evtrofikacija je lahko škodljiva za ribe in druge vodne živali. Zaradi tega je uporaba gnojil nadzorovana.
Če ni kisika, nekatere bakterije nitrat spremenijo v dušikov plin (N2), da bi pridobile energijo. S tem se dušikov cikel začne znova. Ta proces se imenuje denitrifikacija.
Dušikov cikel
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je dušikov cikel?
O: Dušikov krog je proces, v katerem se dušik v naravi spreminja v različne oblike, ki jih lahko uporabljajo živi organizmi.
V: Koliko zraka sestavlja dušik?
O: Zrak je sestavljen iz približno 78 % dušika.
V: Kakšno vlogo ima dušik v živih bitjih?
O: Dušik ima pomembno vlogo v beljakovinah, DNK in RNK ter pri fotosintezi in rasti rastlin.
V: Kako postane elementarni dušik uporaben za življenje?
O: Elementarni dušik se mora pretvoriti v oblike, ki so uporabne za življenje, v procesu, ki se imenuje vezava dušika. Ta proces običajno vključuje bakterije z encimom, ki združuje N2 z vodikom (H2), da nastane amoniak (NH3).
V: Kako rastline dobijo potrebno količino dušika?
O: Rastline pridobivajo potrebno količino dušika iz bakterij, ki živijo v njihovih koreninah, ali iz spojin, ki jih rastline jemljejo iz tal prek korenin. Vse živali se oskrbujejo z dušikom z uživanjem rastlin.
V: Kateri procesi potekajo, kadar je raven amonija previsoka?
O: Kadar je raven amonija previsoka, mora potekati proces, imenovan nitrifikacija, ki vključuje oksidacijo amonijaka in amonija v nitrit (NO2-) in nato v nitrat ( NO3-) s pomočjo bakterij. Visoke ravni nitratov lahko povzročijo sindrom modrikastega otroka, če so prisotni v pitni vodi, in preveliko rast alg, če so prisotne v jezerih ali bazenih.
V: Kako se pri denitrifikaciji cikel začne znova?
O Denitrifikacija se zgodi, ko nekatere bakterije pretvorijo nitrat v dušikov plin (N2) in pri tem sproščajo energijo, s čimer se cikel začne znova.
