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氮循环过程

2022-03-07 13:58:52 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:144

氮循环是什么?

大气圈内的气态氮具有极大的惰性,因此大气圈只能是氮的储存器和循环的起始点。只有当氮在植物体内被固定之后,它才开始在生物圈内真正运动起来。在陆地上,这一功能是靠豆科植物完成的。在水域中,对固氮起主导作用的看来是蓝藻。固氮过程伴随着氨的生成,氨在经过自养细菌(硝化细菌和固氮细菌)氧化之后,变成硝离子状态。此后,植物体经过一系列氨基酸和蛋白质的形成,对氮进一步同化吸收,而氨基酸和蛋白质是动物含氮食物的基础。动物死亡后,作为氨基酸和蛋白质组成部分的氮,在细菌的作用下,重新转化为氨,一部分氨返回循环系统中(形成循环中的小循环),而另一部分则进一步分解,分离出气态氮分子或一氧化二氮。被固定的大气氮的总量,与返回大气圈的气态氮的总量大致相等。

氮循环详解

“物质既不会被创造,也不会被消灭,只能从一种形式转换成另一种形式。”——拉瓦锡对于一个新建的水族箱来说,头几个星期至关重要,因为这是其水体生态建立的过程。在把鱼放入水族箱之前,我们一定首先为它们准备好居住环境。建立起良好的氮循环,是其中一个重要的工作。鱼的废物、吃剩www.rixia.cc的食物,以及其他累积的有机物不会自己消失,它们会被微生物分解,产生有毒的物质。不过大自然是聪明的,一些生物会把这些分解物转变成能被其它生物利用的新物质。这些分解物中最主要的是氮基物质,这个逐渐分解的过程称为氮循环,能够造成这种变化的是一种www.rixia.cc微生物——硝化细菌。

在自然界中它会分解氮化合物。在水族箱刚建好时会有少量的硝化细菌存在(可能来自水或底砂等,也有专门的硝化细菌出售),这就是后期培养的基础。在头几个星期里,我们要让这种细菌大量繁殖直到它们能够分解处理水中的废物,就是我们常说的“养水”。

只有在水养好后,才能将鱼放到缸中。这个过程大概需要2-6个星期。氮对生物来说是非常重要的化学元素,因为它可以形成生物必不可少的两种有机物:蛋白质和核酸。自然界的氮主要以氮气的形式存在于空气中,虽然空气中氮气的含量很多,但大多数生物无法直接利用它,只有一些特殊的菌类,主要是蓝、绿藻类能够吸收氮气,用以合成氮基化合物。这个过程叫氮固定。

藻类raIqD被其他生物吃掉,这些生物又再被生物链中更高级别的生物吃掉,最后氮化合物在整个生态系统中传播开来。当这些氮化合物被释放(生物死亡,或通过其脱落物、排泄物)时,它们被细菌分解,分解的主要产物之一是氨。氨在水中与水结合,形成氢氧化铵。这是毒性比较大的物质,能使鱼类血液中的蛋白质变性而失去生理功能,当水体中氨浓度超过0.2ppm时就会造成鱼类急性死亡。高浓度的氢氧化铵(即氨水)是强烈的腐蚀剂。氨对鱼来说是非常危险的物质,它的毒性随温度,PH值和水中的盐分而不同。由于氨水呈碱性,在越呈酸性(PH<7)的水中,氢氧化铵就越被压制,反之在越呈碱性(PH>7)的水中,它的毒性就越大。

氨可以被亚硝化细菌分解,转变成亚硝酸(NO2-),这个过程成为亚硝化:2NH3+3O2--->2HNO2+2H2O+热
HNO2(亚硝酸)也溶于水,释放亚硝酸根离子(NO2-)。高浓度的亚硝酸盐对植物和动物也是有害的,但幸好它会被硝化细菌继续日夏养花网分解成硝酸盐(NO3-),这个过程成为硝化:2HNO2+O2--->2HNO3+热。这样,含氮的有机物最后被分解成毒性较弱的形式。水族箱中的氮通过这个过程慢慢的分解为无害的硝酸盐。

但硝酸盐又是植物的营养剂,会导致藻类的大量生长。我们可以通过定期换水来降低硝酸盐的浓度,更好的办法是在缸中种植植物,它们会吸收硝酸盐做为营养物质,而且,植物也会吸收氨,因此非常有助于降低水中有毒物质的危害。硝化细菌可以生长在缸内任何地方,但最适合繁殖的是光线不强,水流缓慢,溶氧丰富的地方。充足的氧气对氮循环非常重要,因为亚硝化细菌、硝化细菌都是好氧菌,从上面公式可以看出,亚硝化和硝化过程都需要大量的氧。如果水中缺氧,硝酸盐会被厌氧细菌转化回亚硝酸盐和氨,这个过程叫反硝化。这样,一个完整的氮循环的模式就是:生物(有机物)——>氨——>亚硝酸盐——>硝酸盐——>生物(有机物)。

论述氮循环过程,以及人类活动对氮循环的影响,这是个论述题,应该怎么答??急急急

  构成陆地生态系统氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用.
  植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮.动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮.这一过程为生物体内有机氮的合成.动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程是氨化作用.在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐,这一过程叫做硝化作用.氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用.在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程被称作反硝化作用.由此可见,由于微生物的活动,土壤已成为氮循环中最活跃的区域.
  自然界中以氮气形态存在的氮称为惰性氮,对生态环境没有负面影响,在生产工业化以前,氮循环系统中,氮的收支是平衡的,即固氮作用和脱氨作用基本持平。当氮通过化学工业合成或燃烧后,就会被活化,形成氮氧化物和氮氢化物www.rixia.cc等物质,即加强了固氮作用。氮活化的途径有三:一是人工固氮,将空气中的氮气转化为氨;二是工业生产中燃烧煤、石油、天然气等;三是固氮植物的作用。在循环系统中,氮收支是否平衡会关系到活性氮对人类健康和生存环境积极或消极的影响。氮的过量“活化”,便使自然界原有的固氮和脱氨失去平衡,氮循环被严重扰乱,越来越多的活化氮开始向大气和水体过量迁移,循环开始出现病态,导致全球环境问题。

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