§ 53. Кругаварот рэчываў у біясферы
*Кругаварот азоту
Запасы азоту ў атмасферы практычна невычэрпныя (каля 78 % па аб’ёме). Аднак большасць жывых арганізмаў не могуць выкарыстоўваць яго непасрэдна. Таму важным звяном у кругавароце азоту з’яўляецца яго фіксацыя і перавод у даступную для арганізмаў форму. Адрозніваюць тры шляхі фіксацыі азоту.
Біялагічная (глебавая) фіксацыя ажыццяўляецца мікраарганізмамі. Азотфіксуючыя бактэрыі могуць ператвараць біялагічна недаступны малекулярны азот атмасферы ў злучэнні, даступныя для зялёных раслін.
Азотфіксуючыя мікраарганізмы падзяляюцца на дзве групы: тыя, што жывуць самастойна, і сімбіёнты вышэйшых раслін. Азотфіксатары, якія жывуць свабодна, — цыянабактэрыі. Самыя вядомыя азотфіксатары-сімбіёнты, якія звязваюць азот, знаходзяцца ў клубеньчыках бабовых раслін. Клубеньчыкавыя бактэрыі з’яўляюцца асноўнымі пастаўшчыкамі фіксаванага азоту на сушы. На выкарыстанні клубеньчыкавых бактэрый заснаваны традыцыйны метад павышэння ўрадлівасці глебы. На поле спачатку вырошчваюць гарох ці іншыя бабовыя культуры, потым іх заворваюць у зямлю, і назапашаны ў іх клубеньчыках звязаны азот пераходзіць у глебу. Затым поле засяваюць іншымі культурамі, якія могуць выкарыстоўваць азот для пабудовы амінакіслот, бялкоў і свайго росту.
Азот у складзе раслін трапляе ў арганізм траваедных жывёл, а затым — драпежных. Пасля адмірання жывых арганізмаў (раслін, жывёл) дэтрыт раскладаецца рэдуцэнтамі з вылучэннем аміяку NH3. Нітрыфікуючыя бактэрыі акісляюць аміяк да нітрытаў і нітратаў, якія засвойваюцца раслінамі, а дэнітрыфікуючыя бактэрыі пры раскладанні дэтрыту вяртаюць малекулярны азот назад у атмасферу.
Частка фіксаванага азоту глебы выносіцца ў рэкі, а з іх у моры і акіяны, выклікаючы іх забруджванне.
Калі нітратаў і нітрытаў у глебавых растворах шмат, іх шмат і ў раслінных прадуктах харчавання. Нярэдка іх канцэнтрацыя ў дзясяткі разоў перавышае мяжу, якая устаноўлена Сусветнай арганізацыяй аховы здароўя (45 мг/л). Зарэгістраваны выпадкі захворвання людзей і жывёл, звязаныя з высокім утрыманнем нітратаў у раслінных харчовых прадуктах, кармах і вадзе. Існуюць рэкамендацыі, якія дазваляюць знізіць утрыманне нітратаў у харчовых прадуктах.
Атмасферная фіксацыя. У атмасферы звязаны азот утвараецца пры разрадах маланак, якія выклікаюць узаемадзеянне азоту з кіслародам з утварэннем аксіду азоту, а затым дыяксіду азоту. Дыяксід азоту раствараецца ў вадзяных парах, утвараючы азотную кіслату (HNO3), якая разам з ападкамі трапляе ў глебу. На долю атмасфернай фіксацыі азоту прыпадае каля 3 % штогадовай азотфіксацыі ў біясферы.
Прамысловая фіксацыя. Цывілізацыя істотна ўзмацніла паступленне звязанага азоту ў біясферу. Пры высокатэмпературных працэсах згарання паліва на электрастанцыях і ў транспартных рухавіках азот паветра акісляецца і ў выглядзе аксідаў трапляе ў атмасферу. Вялікая колькасць азоту штогод звязваецца прамысловым шляхам пры вытворчасці мінеральных азотных угнаенняў. Азот з такіх угнаенняў засвойваецца раслінамі ў аманійнай і нітратнай формах.
У выніку антрапагенныя патокі звязанага азоту сталі прыкладна роўныя прыродным. Ужо зараз гэта прыводзіць да сур’ёзных лакальных і рэгіянальных наступстваў.
Паўторым галоўнае. Галоўнымі ўмовамі ўстойлівага існавання біясферы з’яўляюцца пастаянны кругаварот рэчываў і паток энергіі. З выкарыстаннем сонечнай энергіі на планеце працякаюць два ўзаемазвязаныя кругавароты рэчываў: вялікі — геалагічны і малы — біялагічны. У кругаваротах кіслароду, вугляроду і азоту асноўная роля належыць жывым арганізмам. Аснову ж глабальнага кругавароту вады ў біясферы забяспечваюць фізічныя працэсы.