dusík je nejhojnějším prvkem v atmosféře naší planety. Přibližně 78% atmosféry je tvořeno plynným dusíkem (N2).

dusík je zásadně důležitou složkou pro celý život. Je důležitou součástí mnoha buněk a procesů, jako jsou aminokyseliny, proteiny a dokonce i naše DNA. Je také potřeba vyrábět chlorofyl v rostlinách, který se používá při fotosyntéze k výrobě potravy.

v rámci těchto životních procesů se dusík transformuje z jedné chemické formy na druhou. Transformace, které dusík prochází, když se pohybuje mezi atmosférou, zemí a živými věcmi, tvoří cyklus dusíku.

fixace

dusík ve své plynné formě (N2) nemůže být používán většinou živých bytostí. Musí být převeden nebo „opraven“ na použitelnější formu prostřednictvím procesu zvaného fixace. Existují tři způsoby, dusíku, mohou být stanoveny, aby byly užitečné pro živé věci:

• Biologicky: Dusík (N2) difunduje do půdy z atmosféry, a druhů bakterií přeměňují dusík na amonné ionty (NH4+), které mohou být použity rostliny. Luštěniny (jako jetel a lupiny) jsou často pěstovány zemědělci, protože mají na svých kořenech uzliny, které obsahují bakterie fixující dusík. (Více o tomto procesu se dozvíte v článku role jetele.)
• bleskem: blesk přeměňuje atmosférický dusík na amoniak a dusičnany (NO3), které vstupují do půdy se srážkami.
• Průmyslově: Lidé se naučili, jak převést dusíku na amoniak (NH3-) a dusík bohaté hnojiva na doplnění množství dusíku, pevné, přirozeně.

rozklad

rostliny přijímají sloučeniny dusíku prostřednictvím svých kořenů. Zvířata získávají tyto sloučeniny, když jedí rostliny. Když rostliny a zvířata umírají, nebo kdy jsou zvířata vylučovat odpady, sloučeniny dusíku v organické hmotě znovu vstoupit do půdy, kde jsou v členění podle mikroorganismů, známý jako rozkladači. Tento rozklad produkuje amoniak, který pak může projít procesem nitrifikace.

Nitrifikace

nitrifikační bakterie v půdě přeměňují amoniak na dusitany (NO2 -) a poté na dusičnany (NO3-). Tento proces se nazývá nitrifikace. Sloučeniny, jako je dusičnan, dusitan, amoniak a amonný, mohou být z půdy odebírány rostlinami a poté použity při tvorbě rostlinných a živočišných bílkovin.

Denitrifikace

Denitrifikace dokončí cyklus dusíku přeměnou dusičnanu (NO3 -) zpět na plynný dusík (N2). Denitrifikační bakterie jsou činiteli tohoto procesu. Tyto bakterie používají dusičnany místo kyslíku při získávání energie a uvolňují plynný dusík do atmosféry.

Dusíkatých sloučenin a potenciálních dopadů na životní prostředí

Zemědělství mohou být zodpovědné za zhruba polovinu fixace dusíku na Zemi prostřednictvím hnojiv a pěstování plodinami, které vážou dusík. Zvýšené vstupy dusíku (do půdy) vedly k tomu, že se vyrábí mnohem více potravin, které živí více lidí – známé jako „zelená revoluce“.

dusík, který převyšuje poptávku po rostlinách, se však může vyluhovat z půdy do vodních cest. Obohacení dusíkem přispívá k eutrofizaci.

Další problém může nastat během nitrifikace a Denitrifikace. Když není chemický proces dokončen, může se vytvořit oxid dusný (N2O). To je znepokojivé, protože N2O je silný skleníkový plyn, který přispívá ke globálnímu oteplování.

rovnováha sloučenin dusíku v životním prostředí podporuje život rostlin a není hrozbou pro zvířata. Problémy se vyskytují pouze v případě, že cyklus není vyvážený.

Some common forms of nitrogen