دورة النيتروجين في الطبيعة

النيتروجين

يعتبر عنصر النيتروجين اللافلزي خامس أكثر العناصر وفرة في الكون بنسبة 78٪ من حجم هواء الغلاف الجوي، ويوجد في الطبيعة على شكل غاز عديم اللون والرائحة، حيث أنّ جميع الكائنات الحية تحتاج للنيتروجين الذي يدخل في تركيب الأحماض الأمينية والبروتينات والمادة الوراثية، وبالرغم من وجوده بهذه النسبة العالية إلا أنّ الكائنات الحية يصعب عليها استخدامه بشكل مباشر وإنّما يجب تحويله إلى أشكال أخرى حتى تتمكن هذه الكائنات من الاستفادة منه، ويحدث ذلك في عملية تسمى دورة النيتروجين في الطبيعة.

دورة النيتروجين في الطبيعة

تهدف دورة النيتروجين في الطبيعة إلى تحويل النيتروجين إلى نترات أو مركبات النيتروجين مع الأكسجين أو مركبات نتيروجين مع الهيدروجين؛ لتتمكن النباتات والحيوانات من الحصول عليه، وتعرف دورة النيتروجين في الطبيعة بأنّها سلسلة من العمليات المختلفة التي تحدث لإنتاج النترات والأمونيوم، وتتم دورة النيتروجين في الطبيعة بخطواتٍ مختلفة^[١]، والتي سيتم توضيحها فيما يأتي:

• يحدث تثبيت نتيروجين أولًا؛ وهي عملية يدخل فيها النتيروجين للتربة عن طريق الهواء أبو البرق، وتقوم الكائنات الحية المثبتة للنيتروجين والموجودة بالتربة بتحويل غاز النيتروجين إلى نترات قابلة للاستخدام.^[١]
• يتم استيعاب النترات والأمونيا الناتجة عن عملية تثبيت النيتروجين في أنسجة الطحالب والنباتات ومن ثم تقوم الحيوانات بالغذاء على هذه الطحالب والنباتات ومن ثم تحويلها في أجسامها إلى مركبات.^[٢]
• تقوم الكائنات الحية الدقيقة على تحليل بقايا الكائنات الحية ومخلفاتها وينتج عن ذلك الأمونيا والأمونيوم في الظروف اللاهوائية أي الخالية من الأكسجين، ويمكن للأمونيا الناتجة ترك التربة أو تحويلها إلى مركبات أخرى للنيتروجين حسب ظروف تلك التربة.^[٢]
• تتم عملية النترجة، ويحدث فيها تحويل الأمونيا المتبقية في التربة إلى نترات قابلة للاستخدام بواسطة بعض البكتيريا التي تعيش في التربة وتقوم النباتات بخلط النترات الناتجة مع مواد كيميائية لإنتاج مواد عضوية مثل: البروتينات والإنزيمات والكلوروفيل وهي المادة التي تعطي للنباتات اللون الأخضر، وتستمر النباتات باستخدام النيتروجين حنى تموت وعند موتها تتحلل، ويعمل ذلك على إعادة النتيروجين لشكله العضوي وتبدأ عملية تحويله مرة أخرى إلى نتيروجين غير صالح للاستخدام .^[١]

حقائق عن النيتروجين

يرمز لعنصر النيتروجين بالرمز N ويبلغ عدده الذري 7 وكتلته الذرية تساوي 14.0067، وبالنسبة لكثافته فإنّها تبلغ 0.0012506 غرام/سنتميتر مكعب، وأما عن عدد نظائره فهي ستة عشر منها اثنتان مستقرتان، والأكثر شيوعًا من هذه النظائر هو النيتروجين 14 المتوفر بنسبة 99.63٪، وتكمن أهمية أحد مركبات النتيروجين وهي الأمونيا NH3 بكونها أحد مكونات الأسمدة حيث يمكن تحويل غاز الأمونيا عديم اللون بسهولة إلى سماد نتيروجيني ومع ذلك فإنّ الاستخدام المفرط لتلك الأسمدة في الزراعة له عواقب وخيمة على البيئة وصحة الإنسان كما أنّه يساهم في تلوث المياه الجوفية والمياه السطحية، وبالإضافة إلى أنّ حوالي 80 ٪ من الأمونيا يمكن استخدامها كغاز للتبريد وفي صناعة المنسوجات والمبيدات والأصباغ والبلاستيك.^[٣]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت} "What is Nitrogen? - Cycle & Formula", study.com, Retrieved 9-7-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "Nitrogen cycle", www.britannica.com, Retrieved 9-7-2019. Edited.
3. ↑ "Facts About Nitrogen", www.livescience.com, Retrieved 9-7-2019. Edited.