دورة النيتروجين
تحوّل دورة النيتروجين النيتروجين بين حالات الأكسدة العديدة، من ثنائي النيتروجين الجوي الخامل إلى الأشكال التفاعلية التي تدعم الحياة، والتي تسبب، عند زيادتها، تلوث الهواء والماء.
Definition
الدورة العالمية للنيتروجين من خلال التثبيت، النترجة، نزع النترجة، والاستيعاب، والتي تشمل حالات أكسدة متعددة.
Scope
يغطي هذا الموضوع تثبيت النيتروجين البيولوجي والصناعي، النترجة ونزع النترجة، استيعاب وتمعدن النيتروجين، وسلسلة التأثيرات البيئية الناتجة عن النيتروجين التفاعلي الذي أضافه النشاط البشري إلى الدورة.
Core questions
- كيف يتحول النيتروجين الجوي الخامل إلى أشكال تفاعلية؟
- ما هي التفاعلات الميكروبية التي تحول حالات أكسدة النيتروجين فيما بينها؟
- كيف غير التثبيت الصناعي الدورة العالمية؟
- ما هي سلسلة النيتروجين ولماذا هي مهمة؟
Key theories
- سلسلة النيتروجين التفاعلي
- يمكن لذرة واحدة من النيتروجين التفاعلي الناتج عن النشاط البشري أن تتحرك عبر النظم البيئية مسببة تأثيرات متتالية، بما في ذلك الضباب الدخاني، التحمض، التخثث، والاحتباس الحراري، قبل نزع النترجة في نهاية المطاف.
Mechanisms
تحوّل الميكروبات المثبتة للنيتروجين وعملية هابر-بوش الصناعية ثنائي النيتروجين إلى أمونيا؛ تؤكسد النترجة الأمونيوم إلى نترات؛ يبني الاستيعاب الكتلة الحيوية؛ وتعيد نزع النترجة النيتروجين إلى الغلاف الجوي على شكل N2 وأكسيد النيتروز. ينافس التثبيت البشري الآن المصادر الطبيعية، محملًا النظم البيئية بالنيتروجين التفاعلي المتنقل.
Clinical relevance
تكمن دورة النيتروجين وراء إنتاج الغذاء المدفوع بالأسمدة، ولكنها تسبب أيضًا تلوث المياه بالنترات، والمناطق الساحلية الميتة، وانبعاثات أكسيد النيتروز التي تؤثر على المناخ والأوزون.
History
غيّرت عملية هابر-بوش في أوائل القرن العشرين دورة النيتروجين من خلال تمكين التثبيت الصناعي الهائل، ووصفت الأعمال اللاحقة سلسلة النيتروجين الناتجة ونطاقها الكوكبي.
Key figures
- Fritz Haber
- Carl Bosch
- James N. Galloway
Related topics
Seminal works
- galloway2008
- schlesinger2013
Frequently asked questions
- لماذا يعتبر النيتروجين التفاعلي مشكلة إذا كان النيتروجين ضروريًا؟
- النيتروجين التفاعلي ضروري للحياة، ولكن عند زيادته ينتشر عبر الهواء والماء مسببًا التلوث، التخثث، وانبعاثات الغازات الدفيئة قبل إزالته.