Trình bày chu trình nito trong tự nhiên

Chu trình nito trong tự nhiên gồm có 5 giai đoạn khác nhau bao gồm: Nitơ hữu cơ (như Amoni (NH₄⁺), Nitrit (NO₂^-), Nitrat (NO₃^-), Đinitơ Monoxit (N₂O), Nitric Oxit (NO) hoặc Nitơ vô cơ như khí Nitơ (N₂). Để hiểu rõ và trả lời đầy đủ câu hỏi trình bày chu trình nito trong tự nhiên mời bạn đọc tham khảo bài viết dưới đây nhé!

Chu trình Nitơ là gì ?

Chu trình nitơ là một chuỗi các quá trình, trong đó nitơ chuyển hóa qua lại giữa các hợp chất Nitơ trong môi trường và trong cơ thể sống: khí quyển, đất, nước, thực vật, động vật và vi khuẩn… Trong khí quyển, nitơ tồn tại dưới dạng khí (N₂). Còn trong đất, nitơ tồn tại dưới dạng nitơ oxit (NO) và nitơ đioxit (NO₂). Khi được sử dụng làm phân bón, nitơ ở các dạng khác như amoniac (NH₃), NH₄NO₃… Trong nước thải, ni tơ chủ yếu tồn tại ở amoni (NH₄⁺/NH₃), nitrit (NO₂) và nitrat (NO₃).

>>> Xem thêm: Quá trình cố định nitơ ở các vi khuẩn

Chu trình nito trong tự nhiên

Chu trình nito trong tự nhiên gồm có 5 giai đoạn khác nhau bao gồm: Nitơ hữu cơ (như Amoni (NH₄+), Nitrit (NO₂-), Nitrat (NO₃-), Đinitơ Monoxit (N₂O), Nitric Oxit (NO) hoặc Nitơ vô cơ như khí Nitơ (N₂).

Quá trình diễn ra chu trình Nitơ biến đổi Nitơ từ dạng này sang dạng khác. Nhiều quá trình trong số đó được thực hiện bởi vi khuẩn, trong nỗ lực thu hoạch năng lượng hoặc tích lũy Nitơ ở dạng cần thiết cho sự phát triển của chúng.

a. Cố định đạm

Thường được gọi là cố định Nitơ, là quá trình biến đổi Nitơ tự do (N₂) trong khí quyển thành các hợp chất có Nitơ.

Sản phẩm ban đầu của quá trình này rất đa dạng: Có thể là muối NH₃, từ đó tạo nên Amoni (NH₄+) hoặc nhiều hợp chất khác.

Điều này rất quan trọng vì Nitơ tự do trong khí quyển là khí trơ, trong cấu tạo phân tử nó có liên kết ba giữa 2 nguyên tử Nitơ rất bền vững, rất khó phản ứng với các hóa chất khác để tạo ra hợp chất mới.

b. Đồng hóa Nitơ

Thực vật lấy Nitơ trong đất bằng cách hấp thụ chúng qua rễ cây ở dạng ion Nitrat hoặc Amoni. Tất cả Nitơ mà động vật tiêu thụ có thể quay ngược trở lại làm thức ăn cho thực vật ở một vài giai đoạn trong chuỗi thức ăn.

Thực vật có thể hấp thụ các ion Nitrat hoặc Amoni từ đất thông qua lông của rễ, đây là quá trình khử đầu tiên là các ion Nitrat và sau đó là các Amoni cho việc tổng hợp thành Amino Axit, Nucleic Axit và diệp lục.

c. Amoni hóa

Khi thực vật hoặc động vật chết đi thì dạng ban đầu của Nitơ là chất hữu cơ. Vi khuẩn hoặc nấm, trong một số trường hợp, chuyển đổi nitơ trong xác của chúng thành amoni (NH₄+), quá trình này được gọi là quá trình amoni hóa hay khoáng hóa. Theo quá trình rửa trôi của nước mưa hoặc nước ngầm amoni này sẽ đi vào nước và gây chô nhiễm nước.

d. Quá trình Nitrat hóa

Quá trình nitrat hóa cũng xảy ra trong đất và trong nước (nước thải, nước ao nuôi tôm, ao hồ…) Trong quá trình nitrat hóa, amoniac trong đất, được tạo ra trong quá trình khoáng hóa, được chuyển đổi thành các hợp chất gọi là nitrit, NO₂− và nitrat, NO₃−. Nitrat có thể được sử dụng bởi thực vật và động vật tiêu thụ thực vật.

Một số vi khuẩn trong đất có thể biến NH₃ thành NO₂. Mặc dù thực vật và động vật không thể sử dụng trực tiếp NO₂. Nhưng các vi khuẩn khác có thể biến đổi NO₂ thành NO₃ một dạng mà thực vật và động vật có thể sử dụng được. Phản ứng này cung cấp năng lượng cho vi khuẩn tham gia vào quá trình này.

Vi khuẩn mà chúng ta đang nói đến được chia làm hai loại: vi khuẩn tự dưỡng (nitrosomonas và nitrobacter) và vi khuẩn dị dưỡng (pseudomonas và bacillus) Cả hai loại vi khuẩn chỉ có thể hoạt động khi có oxy. Quá trình nitrat hóa rất quan trọng đối với thực vật, vì nó tạo ra một lượng nitơ bổ sung có thể được cây trồng hấp thụ qua hệ thống rễ của chúng. Đối với nước thải và nước ao, quá trình nitrat hóa làm giảm lượng ô nhiễm amoni và nitơ.

e. Khử nitrat

Đây là quá trình khử nitrat thành khí nitơ (N₂), hoàn tất chu trình Nitơ. Quá trình này xảy ra nhờ các loại vi khuẩn như Pseudomonas và Clostridium trong môi trường kỵ khí.Chúng sử dụng Nitrat làm chất nhận electron từ ôxy trong quá trình hô hấp từ đó phá vỡ liên kết N-O và hình thành liên kết N-N bền vững hình thành khí N₂ và thoát ra khỏi nước. Các vi khuẩn kỵ khí ngẫu nhiên này cũng có thể sống trong các môi trường hiếu khí.

>>> Xem thêm: Nguồn cung cấp nitơ tự nhiên cho cây

------------------------------

Như vậy, qua bài viết chúng tôi đã giải đáp câu hỏi trình bày chu trình nito trong tự nhiên. Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp ích trong học tập, chúc bạn học tốt!