Ciclul azotului - Nitrogen cycle

Ciclarea globală a azotului reactiv, inclusiv producția de îngrășăminte industriale, azot fixat de ecosisteme naturale, azot fixat de oceane, azot fixat de culturile agricole, NOx emis de arderea biomasei, NOx emis de sol, azot fixat de fulgere, NH3 emis de ecosistemele terestre, depunere de azot pe suprafețele terestre și oceane, NH3 emis de oceane, emisiile de NO2 oceanice din atmosferă, denitrificarea în oceane și înmormântarea reactivă a azotului în oceane.

Ciclul azotului este ciclul biogeochimic prin care azotul este transformat în forme chimice multiple , deoarece circulă între atmosferă , terestre și a ecosistemelor marine . Conversia azotului poate fi realizată atât prin procese biologice, cât și prin procese fizice. Procesele importante din ciclul azotului includ fixarea , amonificarea , nitrificarea și denitrificarea . Majoritatea atmosferei Pământului (78%) este azot atmosferic , făcându-l cea mai mare sursă de azot. Cu toate acestea, azotul atmosferic are o disponibilitate limitată pentru utilizare biologică, ducând la o penurie de azot utilizabil în multe tipuri de ecosisteme .

Ciclul azotului prezintă un interes deosebit pentru ecologiști, deoarece disponibilitatea azotului poate afecta rata proceselor cheie ale ecosistemului, inclusiv producția primară și descompunerea . Activitățile umane, cum ar fi arderea combustibililor fosili, utilizarea îngrășămintelor artificiale cu azot și eliberarea de azot în apele uzate au modificat dramatic ciclul global al azotului . Modificarea umană a ciclului global al azotului poate afecta negativ sistemul mediului natural și, de asemenea, sănătatea umană.

Procese

Azotul este prezent în mediu într-o mare varietate de forme chimice, inclusiv azot organic, amoniu (NH+
4
), nitrit (NO-
2
), azotat (NO-
3
), Oxid de azot (N 2 O), oxid nitric (NO) , sau gaz de azot anorganic (N 2 ). Azotul organic poate fi sub forma unui organism viu, humus sau în produsele intermediare ale descompunerii materiei organice. Procesele din ciclul azotului sunt de a transforma azotul de la o formă la alta. Multe dintre aceste procese sunt efectuate de microbi , fie în efortul lor de a recolta energie, fie de a acumula azot într-o formă necesară pentru creșterea lor. De exemplu, deșeurile azotate din urina animală sunt descompuse de bacteriile nitrificante din sol pentru a fi utilizate de plante. Diagrama alăturată arată modul în care aceste procese se potrivesc pentru a forma ciclul azotului.

Fixarea azotului

Conversia gazului azot (N 2 ) în nitrați și nitriți prin procesele atmosferice, industriale și biologice se numește fixarea azotului. Azotul atmosferic trebuie prelucrat sau „ fixat ” într-o formă utilizabilă pentru a fi preluată de plante. Între 5 și 10 miliarde de kg pe an sunt fixate de fulgere , dar cea mai mare fixare se face prin bacterii libere sau simbiotice cunoscute sub numele de diazotrofe . Aceste bacterii au enzima nitrogenază care combină azotul gazos cu hidrogenul pentru a produce amoniac , care este transformat de bacterii în alți compuși organici . Majoritatea fixării biologice a azotului se produce prin activitatea Mo-nitrogenazei, care se găsește într-o mare varietate de bacterii și unele Archaea . Mo-nitrogenaza este o enzimă complexă cu două componente care are mai multe grupe protetice care conțin metal. Un exemplu de bacterii libere este Azotobacter . Bacteriile simbiotice care fixează azotul, cum ar fi Rhizobium , trăiesc de obicei în nodulii rădăcinii leguminoaselor (cum ar fi mazărea, lucerna și lăcustii). Aici formează o relație mutualistă cu planta, producând amoniac în schimbul carbohidraților . Datorită acestei relații, leguminoasele vor crește adesea conținutul de azot al solurilor sărace în azot. Câteva non-leguminoase pot forma, de asemenea, astfel de simbioze . Astăzi, aproximativ 30% din totalul azotului fix este produs industrial folosind procesul Haber-Bosch , care utilizează temperaturi și presiuni ridicate pentru a transforma azotul gazos și o sursă de hidrogen (gaz natural sau petrol) în amoniac.

Asimilare

Plantele pot absorbi azotatul sau amoniul din sol prin firele lor de rădăcină. Dacă nitratul este absorbit, acesta este mai întâi redus la ioni de nitrit și apoi ioni de amoniu pentru încorporare în aminoacizi, acizi nucleici și clorofilă. La plantele care au o relație simbiotică cu rizobia, o parte din azot este asimilat sub formă de ioni de amoniu direct din noduli. Acum se știe că există un ciclu mai complex de aminoacizi între bacteroizii Rhizobia și plante. Planta furnizează aminoacizi bacteroizilor, astfel încât nu este necesară asimilarea amoniacului, iar bacteroizii trec aminoacizii (cu azotul nou fixat) înapoi la plantă, formând astfel o relație de interdependență. În timp ce multe animale, ciuperci și alte organisme heterotrofe obțin azot prin ingestia de aminoacizi , nucleotide și alte molecule organice mici, alți heterotrofi (inclusiv multe bacterii ) sunt capabili să utilizeze compuși anorganici, cum ar fi amoniul ca surse unice de N. Utilizarea diferitelor surse de N este reglementată cu atenție în toate organismele.

Amonizare

Când o plantă sau un animal moare sau un animal expulzează deșeurile, forma inițială de azot este organică . Bacteriile sau ciupercile transformă azotul organic din rămășițe înapoi în amoniu ( ), un proces numit amonificare sau mineralizare . Enzimele implicate sunt:

  • GS: Gln sintetaza (citosolică și plastică)
  • GOGAT: Glu 2-oxoglutarat aminotransferază ( ferredoxină și NADH-dependentă)
  • GDH: Glu dehidrogenază:
    • Rol minor în asimilarea amoniului.
    • Important în catabolismul aminoacizilor.
Ciclul azotului microbian
ANAMMOX este oxidarea anaerobă a amoniului, DNRA este o reducere disimilativă a nitraților în amoniu, iar COMMAMOX este oxidarea completă a amoniului.

Nitrificare

Conversia amoniului în azotat este efectuată în primul rând de bacteriile care trăiesc în sol și de alte bacterii nitrificante. În etapa primară de nitrificare, oxidarea amoniului (NH+
4
) este efectuată de bacterii precum specia Nitrosomonas , care transformă amoniacul în nitriți ( NO-
2
). Alte specii bacteriene, cum ar fi Nitrobacter , sunt responsabile pentru oxidarea nitriților ( NO-
2
) în nitrați ( NO-
3
). Este important pentru amoniac ( NH
3
) să fie transformate în nitrați sau nitriți deoarece amoniacul gazos este toxic pentru plante.

Datorită solubilității lor foarte mari și a solurilor care sunt extrem de incapabile să rețină anioni , nitrații pot pătrunde în apele subterane . Nivelul ridicat de nitrați din apele subterane este o preocupare pentru utilizarea apei potabile, deoarece nitratul poate interfera cu nivelurile de oxigen din sânge la sugari și poate provoca methemoglobinemie sau sindromul albastru-bebeluș. Acolo unde apa subterană reîncarcă fluxul de apă, apa subterană îmbogățită cu nitrați poate contribui la eutrofizare , un proces care duce la creșterea și creșterea populației de alge, în special a populațiilor de alge albastre-verzi. Deși nu este direct toxic pentru viața peștilor, cum ar fi amoniacul, nitrații pot avea efecte indirecte asupra peștilor dacă contribuie la această eutrofizare. Azotul a contribuit la probleme severe de eutrofizare în unele corpuri de apă. Din 2006, aplicarea îngrășămintelor cu azot a fost tot mai controlată în Marea Britanie și Statele Unite. Acest lucru se întâmplă în același mod ca și controlul îngrășămintelor cu fosfor, a cărui restricție este considerată în mod normal esențială pentru recuperarea corpurilor de apă eutrofizate.

Denitrificarea

Denitrificare este reducerea nitraților înapoi în azot gazos (N 2 ), completarea ciclului azotului. Acest proces este realizat de specii bacteriene precum Pseudomonas și Paracoccus , în condiții anaerobe. Aceștia folosesc azotatul ca acceptor de electroni în locul oxigenului în timpul respirației. Aceste bacterii anaerobe facultativ (adică opțional) pot trăi și în condiții aerobe. Denitrificarea are loc în condiții anaerobe, de exemplu, soluri înundate de apă. Bacteriile denitrifiante folosesc nitrați în sol pentru a efectua respirația și, în consecință, produc azot gazos, care este inert și indisponibil pentru plante. Denitrificarea are loc în microorganisme cu viață liberă, precum și în simbionții obligați ai ciliaților anaerobi.

Reducerea nitratului disimilator la amoniu

Reducerea disimilară a nitraților în amoniu (DNRA) sau amonizarea nitraților / nitriților este un  proces de respirație anaerobă . Microbii care iau DNRA oxidează materia organică și utilizează azotatul ca acceptor de electroni, reducându-l la  nitrit , apoi la  amoniu  (NO 3 - → NO 2 - → NH 4 + ). Atât bacteriile denitrifiante, cât și cele de amonizare a nitraților vor concura pentru azotat în mediu, deși DNRA acționează pentru a conserva azotul biodisponibil ca amoniu solubil, mai degrabă decât pentru a produce gaz dinitrogen.

Oxidarea anaerobă a amoniacului

In acest proces biologic, nitriți și amoniac sunt transformați direct în moleculare de azot (N 2 ) gaz. Acest proces reprezintă o proporție majoră a conversiei azotului în oceane. Formula echilibrată pentru această reacție chimică " anammox " este: NH+
4
+ NU-
2
→ N 2 + 2H 2 O (Δ G ° =−357 kJ⋅mol −1 ).

Alte procese

Deși fixarea azotului este principala sursă de azot disponibil în plante în majoritatea ecosistemelor , în zonele cu roca de bază bogată în azot , defalcarea acestei roci servește și ca sursă de azot. Reducerea nitraților este, de asemenea, o parte a ciclului fierului , în condiții anoxice Fe (II) poate dona un electron la NO 3 - și este oxidat la Fe (III) în timp ce NO 3 - este redus la NO 2 - , N 2 O, N 2 , și NH 4 + în funcție de condițiile și speciile microbiene implicate.

Ciclul azotului marin

Ciclul azotului marin
Principalele procese studiate ale ciclului N în diferite medii marine. Fiecare săgeată colorată reprezintă o transformare N: fixare N 2 (roșu), nitrificare (albastru deschis), reducere a nitraților (violet), DNRA (magenta), denitrificare (acvamarină), N-damo (verde) și anammox (portocaliu). Săgețile curbe negre reprezintă procese fizice precum advecție și difuzie.
Ciclul azotului marin în urma acidificării oceanice viitoare

Ciclul azotului este un proces important și în ocean. În timp ce ciclul general este similar, există diferiți jucători și moduri de transfer pentru azot în ocean. Azotul intră în apă prin precipitații, scurgeri sau ca N 2 din atmosferă. Azotul nu poate fi utilizat de fitoplancton ca N 2, deci trebuie să fie supus fixării azotului, care este efectuată în principal de cianobacterii . Fără furnizarea de azot fix care intră în ciclul marin, azotul fix ar fi consumat în aproximativ 2000 de ani. Fitoplanctonul are nevoie de azot în forme disponibile biologic pentru sinteza inițială a materiei organice. Amoniacul și ureea sunt eliberate în apă prin excreția din plancton. Sursele de azot sunt îndepărtate din zona eufotică prin mișcarea descendentă a materiei organice. Acest lucru poate apărea din scufundarea fitoplanctonului, amestecarea verticală sau scufundarea deșeurilor migratorilor verticali. Scufundarea are ca rezultat introducerea amoniacului la adâncimi mai mici sub zona eufotică. Bacteriile sunt capabile să transforme amoniacul în nitriți și nitrați, dar sunt inhibați de lumină, deci acest lucru trebuie să apară sub zona eufotică. Amonizarea sau mineralizarea este efectuată de bacterii pentru a transforma azotul organic în amoniac. Se poate produce apoi nitrificarea pentru a transforma amoniul în nitriți și nitrați. Nitratul poate fi returnat în zona eufotică prin amestecare verticală și ascensiune unde poate fi preluat de fitoplancton pentru a continua ciclul. N 2 poate fi readus în atmosferă prin denitrificare .

Amoniul este considerat a fi sursa preferată de azot fix pentru fitoplancton, deoarece asimilarea acestuia nu implică o reacție redox și, prin urmare, necesită puțină energie. Nitratul necesită o reacție redox pentru asimilare, dar este mai abundent, astfel încât majoritatea fitoplanctonului s-au adaptat pentru a avea enzimele necesare pentru a întreprinde această reducere ( nitrat reductaza ). Există câteva excepții notabile și binecunoscute care includ majoritatea Prochlorococcus și unele Synechococcus care pot lua doar azotul ca amoniu.

Nutrienții din ocean nu sunt distribuiți uniform. Zonele de susținere oferă aprovizionare cu azot de sub zona eufotică. Zonele de coastă asigură azotul din scurgeri și ascensiunea are loc de-a lungul coastei. Cu toate acestea, rata la care azotul poate fi captat de fitoplancton este scăzută în apele oligotrofe pe tot parcursul anului și în apa temperată vara, rezultând o producție primară mai mică. Distribuția diferitelor forme de azot variază și în oceane.

Nitratul este epuizat în apa aproape de suprafață, cu excepția regiunilor de susținere. Regiunile cu ape de coastă au de obicei niveluri ridicate de nitrați și clorofilă ca urmare a producției crescute. Cu toate acestea, există regiuni cu nitrat de suprafață ridicat, dar cu clorofilă scăzută, care sunt denumite regiuni HNLC (azot ridicat, clorofilă scăzută). Cea mai bună explicație pentru regiunile HNLC se referă la deficitul de fier din ocean, care poate juca un rol important în dinamica oceanelor și ciclurile nutrienților. Intrarea de fier variază în funcție de regiune și este livrată în ocean de praf (de la furtuni de praf) și levigată din roci. Fierul este luat în considerare ca adevărat element limitativ al productivității ecosistemelor din ocean.

Amoniul și nitritul prezintă o concentrație maximă la 50–80 m (capătul inferior al zonei eufotice) cu concentrație descrescătoare sub acea adâncime. Această distribuție poate fi explicată prin faptul că nitritul și amoniul sunt specii intermediare. Ambele sunt produse rapid și consumate prin coloana de apă. Cantitatea de amoniu din ocean este cu aproximativ 3 ordine de mărime mai mică decât azotatul. Între amoniu, nitriți și nitrați, nitritul are cea mai rapidă rată de rotire. Poate fi produs în timpul asimilării nitraților, nitrificării și denitrificării; cu toate acestea, se consumă imediat din nou.

Azot nou vs azot regenerat

Azotul care intră în zona eufotică este denumit azot nou, deoarece este nou sosit din afara stratului productiv. Noul azot poate proveni de sub zona eufotică sau din surse exterioare. Sursele exterioare sunt susținute de fixarea apei adânci și a azotului. Dacă materia organică este consumată, respirată, livrată în apă sub formă de amoniac și reîncorporată în materia organică de către fitoplancton, aceasta este considerată producție reciclată / regenerată.

Noua producție este o componentă importantă a mediului marin. Un motiv este acela că doar aportul continuu de azot nou poate determina capacitatea totală a oceanului de a produce o recoltă durabilă de pește. Recoltarea peștilor din zonele de azot regenerate va duce la o scădere a azotului și, prin urmare, la o scădere a producției primare. Acest lucru va avea un efect negativ asupra sistemului. Cu toate acestea, dacă peștii sunt recoltați din zone cu azot nou, azotul va fi completat.

Acidificarea viitoare

După cum este ilustrat în diagrama din dreapta, dioxidul de carbon suplimentar este absorbit de ocean și reacționează cu apa, se formează acid carbonic și se descompune în ioni bicarbonat (H 2 CO 3 ) și hidrogen (H + ) (săgeată gri), care reduce carbonatul biodisponibil și scade pH-ul oceanului (săgeată neagră). Acest lucru este susceptibil de a spori fixarea azotului prin diazatrofi (săgeată gri), care utilizează ioni H + pentru a transforma azotul în forme biodisponibile, cum ar fi amoniac (NH 3 ) și ioni amoniu (NH+
4
). Cu toate acestea, pe măsură ce pH-ul scade și se transformă mai mult amoniac în ioni de amoniu (săgeata gri), există o oxidare mai mică a amoniacului în nitriți (NO-
2
), rezultând o scădere generală a nitrificării și denitrificării (săgeți negre). La rândul său, aceasta ar duce la o acumulare suplimentară de azot fix în ocean, cu consecința potențială a eutrofizării . Săgețile gri reprezintă o creștere, în timp ce săgețile negre reprezintă o scădere a procesului asociat.

Influențele umane asupra ciclului azotului

Aplicarea îngrășămintelor cu azot
Azot în producția de gunoi de grajd

Ca rezultat al cultivării extinse de leguminoase (în special soia , lucerna și trifoiul ), utilizarea crescândă a procesului Haber-Bosch în crearea îngrășămintelor chimice și poluarea emisă de vehicule și plante industriale, ființele umane au mai mult decât dublat transferul azotului în forme disponibile biologic. În plus, oamenii au contribuit semnificativ la transferul de urme de azot de la Pământ la atmosferă și de la sol la sistemele acvatice. Modificările umane aduse ciclului global al azotului sunt cele mai intense în țările dezvoltate și în Asia, unde emisiile vehiculelor și agricultura industrială sunt cele mai mari.

Generarea de azot reactiv Nr, a crescut de peste 10 ori în secolul trecut din cauza industrializării globale . Această formă de azot urmează o cascadă prin biosferă printr-o varietate de mecanisme și se acumulează pe măsură ce rata de generare a acesteia este mai mare decât rata de denitrificare .

Protoxidul de azot (N 2 O) a crescut în atmosferă ca rezultat al fertilizării agricole, arderea biomasei, vite și feedlots și surse industriale. N 2 O are efecte dăunătoare în stratosferă , unde se descompune și acționează ca un catalizator în distrugerea ozonului atmosferic . Oxidul de azot este, de asemenea, un gaz cu efect de seră și este în prezent al treilea cel mai mare factor care contribuie la încălzirea globală , după dioxidul de carbon și metanul . Deși nu este la fel de abundentă în atmosferă ca dioxidul de carbon, este, pentru o masă echivalentă, de aproape 300 de ori mai puternică în capacitatea sa de a încălzi planeta.

Amoniacul (NH 3 ) din atmosferă sa triplat ca rezultat al activităților umane. Este un reactant în atmosferă, unde acționează ca un aerosol , scăzând calitatea aerului și agățându-se de picăturile de apă, rezultând în cele din urmă acid azotic ( H NO 3 ) care produce ploi acide . Amoniacul atmosferic și acidul azotic afectează, de asemenea, sistemele respiratorii.

Temperatura foarte ridicată a fulgerului produce în mod natural cantități mici de NO x , NH 3 și HNO 3 , dar arderea la temperaturi ridicate a contribuit la o creștere de 6 sau 7 ori a fluxului de NO x în atmosferă. Producția sa este o funcție a temperaturii de ardere - mai mare temperatura, cu atât mai mult NO x este produs. Arderea combustibililor fosili este un factor primordial, dar la fel sunt biocombustibilii și chiar arderea hidrogenului. Cu toate acestea, rata pe care hidrogenul este injectată direct în camerele de ardere ale motoarelor cu ardere internă pot fi controlate pentru a preveni temperaturile de ardere mai mari care produc NO x .

Amoniacul și oxizii de azot modifică activ chimia atmosferică . Sunt precursori ai producției de ozon troposferic (atmosferă inferioară), care contribuie la smog și ploi acide , dăunează plantelor și crește aportul de azot la ecosisteme. Procesele ecosistemului pot crește odată cu fertilizarea cu azot , dar aportul antropic poate duce și la saturația de azot, care slăbește productivitatea și poate afecta sănătatea plantelor, animalelor, peștilor și a oamenilor.

Scăderea biodiversității poate avea loc, de asemenea, în cazul în care disponibilitatea mai mare de azot crește ierburile care necesită azot, provocând o degradare a pajiștilor sărace în azot, cu specii diverse .

Consecința modificării ciclului azotului de către om

Impacturi asupra sistemelor naturale

Nivelurile crescânde de depunere a azotului s- au dovedit a avea o serie de efecte negative atât asupra ecosistemelor terestre, cât și a celor acvatice. Gazele azotate și aerosolii pot fi direct toxici pentru anumite specii de plante, afectând fiziologia supraterană și creșterea plantelor în apropierea unor surse punctuale mari de poluare cu azot. Se pot produce și modificări ale speciilor de plante, deoarece acumularea de compuși de azot crește disponibilitatea acestuia într-un ecosistem dat, schimbând în cele din urmă compoziția speciilor, diversitatea plantelor și ciclul azotului. Amoniacul și amoniul - două forme reduse de azot - pot fi dăunătoare în timp datorită unei toxicități crescute față de speciile sensibile de plante, în special cele care sunt obișnuite să folosească azotatul ca sursă de azot, provocând o dezvoltare slabă a rădăcinilor și a lăstarilor lor. Creșterea depunerii de azot duce, de asemenea, la acidificarea solului, care crește leșierea cationilor de bază în sol și cantitățile de aluminiu și alte metale potențial toxice, împreună cu scăderea cantității de nitrificare care apare și creșterea deșeurilor provenite din plante. Datorită schimbărilor continue cauzate de depunerea ridicată de azot, susceptibilitatea unui mediu la stres ecologic și perturbări - cum ar fi dăunătorii și agenții patogeni - poate crește, făcându-l astfel mai puțin rezistent la situații care altfel ar avea un impact redus asupra vitalității sale pe termen lung.

Riscurile suplimentare generate de disponibilitatea crescută a azotului anorganic în ecosistemele acvatice includ acidificarea apei; eutrofizarea sistemelor de apă dulce și sărată; și probleme de toxicitate pentru animale, inclusiv pentru oameni. Eutrofizarea duce adesea la niveluri mai scăzute de oxigen dizolvat în coloana de apă, inclusiv condiții hipoxice și anoxice, care pot provoca moartea faunei acvatice. Bentosul relativ sesil sau creaturile care locuiesc în partea de jos sunt deosebit de vulnerabile din cauza lipsei de mobilitate, deși uciderea mare a peștilor nu este neobișnuită. Zonele moarte oceanice lângă gura Mississippi din Golful Mexic sunt un exemplu bine cunoscut de hipoxie indusă de înflorirea algelor . Lacurile New York Adirondack, Catskills , Highlands Hudson, Platoul Rensselaer și părți din Long Island prezintă impactul depunerii de ploaie de acid azotic, ducând la uciderea peștilor și a multor alte specii acvatice.

Amoniacul (NH 3 ) este foarte toxic pentru pești, iar nivelul de amoniac evacuat din instalațiile de tratare a apelor uzate trebuie monitorizat îndeaproape. Pentru a preveni moartea peștilor, nitrificarea prin aerare înainte de descărcare este adesea de dorit. Aplicarea pe uscat poate fi o alternativă atractivă la aerare.

Impacturi asupra sănătății umane: acumularea de nitrați în apa potabilă

Scurgerea de Nr (azot reactiv) din activitățile umane poate provoca acumularea de nitrați în mediul natural al apei, ceea ce poate crea efecte nocive asupra sănătății umane. Utilizarea excesivă a îngrășămintelor N în agricultură a fost una dintre sursele majore de poluare cu nitrați în apele subterane și de suprafață. Datorită solubilității sale ridicate și a retenției reduse a solului, nitrații pot scăpa cu ușurință din stratul subsolului în apele subterane, provocând poluarea cu nitrați. Unele alte surse non-punctuale de poluare cu nitrați din apele subterane provin din hrana animalelor, contaminarea animalelor și a oamenilor și deșeuri municipale și industriale. Întrucât apa subterană servește adesea ca sursă primară de apă menajeră, poluarea cu nitrați poate fi extinsă de la apa subterană până la suprafață și apă potabilă în procesul de producție a apei potabile , în special pentru alimentarea cu apă comunitară mică, unde sunt utilizate ape slab reglementate și nesanitare.

Standardul OMS pentru apa potabilă este de 50 mg NO 3 - L -1 pentru expunerea pe termen scurt și pentru 3 mg NO 3 - L -1 efecte cronice. Odată ce intră în corpul uman, nitrații pot reacționa cu compuși organici prin reacții de nitrozare în stomac pentru a forma nitrozamine și nitrozamide , care sunt implicate în unele tipuri de cancer (de exemplu, cancerul oral și cancerul gastric ).

Impacturi asupra sănătății umane: calitatea aerului

Activitățile umane au modificat, de asemenea, dramatic ciclul global al azotului prin producția de gaze azotate, asociată poluării globale cu azot atmosferic. Există mai multe surse de fluxuri de azot reactiv atmosferic (Nr). Sursele agricole de azot reactiv pot produce emisii atmosferice de amoniac (NH 3) , oxizi de azot (NO x ) și oxid de azot (N 2 O). Procesele de combustie în producția de energie, transport și industrie pot duce, de asemenea, la formarea de azot reactiv nou prin emisia de NO x , un deșeu neintenționat. Atunci când acești nitrogeni reactivi sunt eliberați în atmosfera inferioară, aceștia pot induce formarea de smog, particule și aerosoli, toți contribuind major la efectele negative asupra sănătății umane cauzate de poluarea aerului. In atmosfera, NO 2 poate fi oxidat la acid azotic (HNO 3 ), și poate reacționa în continuare cu NH 3 pentru a forma azotat de amoniu, care facilitează formarea particular nitrat. Mai mult, NH 3 poate reacționa cu alte gaze acide ( sulfuric și acizi clorhidric ) la particule cu conținut de amoniu formă, care sunt precursori pentru particulele secundare de aerosol organice din smogului fotochimic .

Vezi si

Referințe