UNIVERSI UNIVERSIT TATEA DE ȘTIIN TIINȚE AGRICO AGRICOLE LE ȘI MEDICINĂ VETERINARĂ A BANATULUI. BANATULUI. FACULT FACULTA ATEA DE MANAGEMENT MANA GEMENT AGRICOL Regele Regele Mihai Mihai I al României României din Timi Timișoaa S!ECIALI"AREA INGINERIE ȘI MANAGEMENT #N INDUSTRIA TURIMULUI
REFERAT la di$%i&lina
!ROTECȚIA MEDIULUI ȘI ECOLOGIE !o'.Cood S.L.D.Ing. S.L.D.Ing. Moni%a *+m+ne$%)
S()den( I,ano, Se(en Ma-o
Timișoaa aa /01
1
TEMA REFERAT CIRCUITUL BIOC*IMIC AL A"OTULUI #N ECOSISTEM
2
CU!RINS Rezumatul referatului……………………………………………….. Reprezentarea schematică a conținutului referatului………………... Noțiuni introductive…………………………………………………. Terminologie………………………………………………………… Cuprins……………………………………………………………… Concluzii……………………………………………………………. "i#liografie………………………………………………………….
3
4 6 7 9 ! 7 9
RE"UMATUL REFERATULUI "iocenoza$ %n #aza structurii ei trofice$ %n procesul de hrănire$ realizează circulația materiei %n ecosiste. Circula&ia su#stan&ei se face intr'un permanent circuit$ in care diversele elemente chimice sunt constant reciclate. (u#stan&a pătrunde in #iocenoză din #iotop su# forma unor com#ina&ii de atomi ai elementelor chimice. Circula&ia su#stan&ei din mediul a#iotic in plante. )lantele folosesc aceste com#ina&ii su# formă de solu&ii apoase$ iar cu a*utorul energiei solare atomii asimila&i sunt inclu+i in structurile su#stan&ei organice prin procesul de fotosinteză. ,eci$ plantele asigură intrarea selectivă a elementelor din #iotop in #iocenoză. -lementele mai pot pătrunde in #icenoză$ dar in propor&ie redusă +i prin integrarea sau a#sor#&ia lor directă de către consumatori. tat propor&ia cat +i viteza de a#sor#&ie a elementelor de către #iocenoză$ constituie o caracteristică a fiecărui ecosistem. Circuitul azotului %n natură/ sau ciclul azotului0$ r e p r e z i n t ă p r o c e s u l d e c i r c ul a ț i e c o n t i nu ă a a z o t u l u i % n a t m o s f e r ă $ s c o a r ț ă t e r e s t r ă $ o r g a ni s m a n i m a l e ș i c e l e v e g e t a l e $ %n decursul căruia acest element chimic trece/intră0 prin diverse f o r m e ș i c o m # i n a ț i i c h i m i c e . s t f el $ d e e 1 e m p l u $ a z o t u l p o a t e e1ista %n stare gazoasă$ sa ca nitrat$ nitrit$ ammoniac sau intră % n c o mp on e n ț a a d i ve r ș i co mp u ș i or ga ni c . Tr an s fo r mă r il e survenite %n cursul ciclului azotului pot să fie parte a unor pr oce s e #i ol og ic e s au e# io l ogi ce . 2 zotul este un element esen&ial pentru e1isten&a vie&ii in # io sf er ă$ deoarece este inclus %n structura tuturor proteinelor +i acizilor nucleici. 1 Vântu V, Ecologie și Protecția Mediului, Editura Ion Ionescu de la Brad, Iași ,2000, ISBN 0-1!-31"#-" 2 Negulescu M și cola$oratorii, Protecția Mediului %ncon&ur'tor, Editura (e)nic', București, 1**!
Circuitul su#stan&elor necesare vie&ii se realizează prin interac&iunile componen&ilor #iocenozei din ecosistem$ precum +i dintre ace+ti constituen&i +i #iotop. (e deose#esc două aspecte ale circuitului materiei3 a. ' circuite #iogeochimice glo#ale ' care reprezintă rezultanta activită&ilor ce se desfă+oară %ntre toate ecosistemele de pe glo# #. ' circuite locale ' care se produc %n ecosisteme concrete. 5iecare circuit este caracteristic unei categorii de ecosisteme /e1.3 terestru 3 forestier$ er#aceu$ agrar acvatic 3 apă dulce$ apă stătătoare$ apă curgătoare$ apă sărată etc.0$ dar care depinde +i de varia&iile sezoniere ale climei. n ecosistemele agricole un aport deose#it %l au +i tehnicile de cultură aplicate. ,e+i este prezent %n natură %n cantită&i foarte mari$ se găse+te$ aproape invaria#il$%n forme inaccesi#ile plantelor +i animalelor.4 zotul reprezintă 798 din conț inutul atmosferei su# formă de azot diatomic$ gaz practice inert$ inaccesi#il sistemelor #iologice. (e adaugă cantită ț i importante prezente %n structura platelor ș i a animalelor terestre$ %n humus$ %n su#stanț ele organice din organismele vii din sedimentele din mări ș i oceane$ %n roci etc./vezi imaginea 0. maginea ,istri#uț ia azotului %n atmosferă
www.zibo.ro
3 Marin +, Ecologie și Protecția Mediului, suort de curs, ni.ersitatea de /tiințe gronoice și Medicin' Veterinar', acultatea de oticultur', București, 2010 Ma4i , Ecologie general' și alicat',Editura 5isorint, 6lu& Naoca, 200#, ISBN *"#-*"3-"!1-"3*-! !
RE!RE"ENTAREA SC*EMATICĂ A CONȚ INUTULUI REFERATULUI
Sursă:www.acvaristica.org
7
0.NOȚIUNI INTRODUCTIVE n cadrul circuitelor #iogeochimice glo#ale se pot distinge două categorii3 ' circuite gazoase$ %n care rezervorul principal al elementelor este atmosfera /C$ N$ :0 ' circuite sedimentare$ %n care rezervorul principal al elementelor %l reprezintă litosfera /fosfor$sulf0. ;igra&ia atomilor %n sistemele vii au dus la sta#ilirea unor func&ii geochimice generale ale acestora$ precum +i a unor principii. < 5unc&iile geochimice sunt3 . cumularea atomilor$ care poate fi3 ' dependentă de mediu /concentra&ia atomilor din materia vie este direct propor&ionala cu concentra&ia %n care ace+ti atomi se găsesc %n mediul geochimic ' e1. %n terenuri #ogate %n Cu$ =n$ vegeta&ia con&ine aceste elemente %n propor&ie ridicată0 ' independentă de mediu$ care se produce prin acumularea selectivă a atomilor diferitelor elemente chimice$ plantele con&in>nd un anumit element chimic %n propor&ie mai mare dec>t se găse+te li#er %n mediu. 2. mpră+tierea atomilor$ are loc odată cu deplasarea organismelor pe #aza piramidei inverse de #iotop sau cu migra&iile. . )roducerea de gaze$ prin respira&ie +i prin procesele de mineralizare a su#stan&ei organice. n cadrul circuitului azotului %n natură$ azotul mineral este folosit dep l a n t e + i % n g l o # a t % n s t r u c t u r a l o r s u # f o r m ă d e c o n s t i t u e n & i c e l u l a r i . nimalele sunt dependente de plante ca sursă ma*oră de azot. Cu toate acestea$ pierderile de azot din sol$ legate de recoltarea plantelor de cultură$ precum +i cele adi&ionale$ determinate de denitrificare +i leviga&ie$ sunt at>t de mari %nc>t$ cel pu&in %n cazul solurilor a gri col e $ depă+esc cantitatea de azot disponi#il e1istent. (e apreciază că o produc&ie d e g r > u d e < ! ! ! ? g @ h a e c h i v a l e a z ă c u o p i e r d e r e d e 2 ! ? g . ,in aceasta decurge necesitatea %m#ogățirii solului %n azot com#inat$ fie p e c a le n a tu r al ă$ p r i n f i 1 ar ea #iologică a azotului ! Marin +, Ecologie și Protecția Mediului, suort de curs, ni.ersitatea de /tiințe gronoice și Medicin' Veterinar', acultatea de oticultur', București, 2010 "
atmosferic$fie artificial$ prin adăugare de %ngra+ăminteazotate. ltfel$ e1istă riscul ca deficitul de azot să devină un factor limitantal produc&iei primare %n ecosistemele respective. 5ăc>nd a#strac&ie de cantită&ile mici de azot molecular ca re de vi n accesi#ile plantelor pe cale fizico'chimică$ prin fi1area lor %n sol %n cursuldesc ărcăr ilor elec tric e +i c u apel e din preci pita &ii $ c ea ma i mar e par t e a azotului atmosferic ar răm>ne nefolosită de vie&uitoarele de pe păm>nt dacănu ar e1ista microorganismele fi1atoare de azot. Cantitatea de azot fi1at$ pe cale #iolo gică$ este aprec i a t ă l a 7 < milioane tone N@an$ din care 9! 1 !6 tone %n solurile agricole. (e adaugă azotul fi1at pe cale a#iotică$ prin iradieri$ descărcări electrice din atmosferă/fulgere0$ apreciat la ! tone N@an +i cel din procese de com#ustie$ de laehipamente electrice$ motoare cu com#ustie internă etc. ce produc o1izi de azot care$ eli#era&i %n at mosfer ă$ sunt readu+i de ploi %n sol su# formă de nitra&i.
#
.TERMINOLOGIE E%ologie reprezintă o știință care se ocupă cu studiul interacț iunii dintre organisme și mediul lor de viață. E%o$i$(em este o noțiune introdusă %n 9< de #otanistul rthur TansleA %n domeniul ecologiei$ pentru a desemna o unitate de funcționare și organizare a ecosferei alcătuită din #iotop și #iocenoză și capa#ilă de productivitate #iologică. Bio%eno2a este un sistem supraindividual reprezentand un nivel de organizare a materiei vii$ alcătuit din popula&ii legate teritorial +i interdependente func&ional.6 Bio$'ea este un sistem superior$ alcătuit din inveli+ul viu al planetei +i mediile de via&ă /după (uess$ care a introdus termenul in B760. n concep&ia modernă a #iosferei /intemeiată in 926 de ernads?i0$ #iosfera este un sistem eterogen de dimensiuni planetare$ care integrează materia vie +i componentele anorganice ale scoar&ei terestre intr'un tot unitar$ conectat la campul energetic al cosmosului.7 Bio(o&)l reprezintă totalitatea factorilor a#iotici /apa$ v>ntul$ energia solară$ clima$ umiditatea0 și relațiile dintre ei. Ba%(eiile sunt microorganisme procariote monocelulare$ care formează un domeniul "acteria /-u#acteria0. nterior$ ele erau incluse %n regnul;onera alcătuit din două %ncrengături3 (chizophita sau "acteriophAta ș i CAanophAta /algele al#astre'verzi0. "acteriile sunt cele mai vechi forme de viață$ foarte răsp>ndite %n aer $ apă$ sol$ pe o#iecte$ alimente și organisme. Ba%(eiile %hemo(o'e sunt cele care %și procură energia necesară din su#straturi o1ida#ile anorganice /chemoautotrofe0 sau organice /chemoheterotrofe0. Ba%(eiile 'o(o(o'e sunt cele care sintetizează su#stanțele organice cu a*utorul luminii solare. 7 Malsc )i +ana, Ecologie și Manageent ecologic, suort curs, ni.ersitatea Ba$eș Bo8ai, 6lu& Naoca, acultatea de /tiința și Ingineria Mediului,20139 " Malsc)i +ana, Ecologie și Manageent ecologic, suort curs, ni.ersitatea Ba$eș Bo8ai, 6lu& Naoca, acultatea de /tiința și Ingineria Mediului,20139 *
Medi)l in%on3)a(o reprezintă totalitatea factorilor naturali ș i cele create de om %ntr'un anumit loc și care sunt %n str>nsă legătură și care influențeaza echili#rul ecologic ș i determină condiț ii de viaț ă pentru om ș i dezvoltare. ntre fiecare organism și mediu e1istă influenț e reciproce comple1e %n sensul că mediul influențează organismele dar %n acelaș i timp acestea modifică mediul. Ci%)i()l a2o()l)i 4n na()+ /sau %i%l)l a2o()l)i0 reprezintă procesul de circulație continuă a azotului %n atmosferă$ scoarța terestră$ organismele animale și cele vegetale$ %n decursul căruia acest element chimic trece /intră0 prin diverse forme și com#inații chimice. stfel$ de e1emplu$ azotul poate e1ista %n stare gazoasă$ sau ca nitrat$ nitrit$ amoniac sau intra %n componența a diverși compuși organici. Transformările survenite %n cursul ciclului azotului pot să fie parte a unor procese #iologice sau ne#iologice A2o()l /sau ni(ogen)l0 este elementul chimic din ta#elul periodic care are sim#olul N și numărul atomic 7. -ste un gaz incolor$ inodor$ insipid$ de o#icei inert$ diatomic și nemetalic$ constitutie 7B8 din atmosfera )ăm>ntului și este o parte componentă a tuturor țesuturilor vii.zotul formează numeroș i compuși chimici$ precum aminoacizii$ amoniacul$ acidul nitric și cianurile. A2o()l mole%)la din atmosferă este relativ nereactiv$ dar$ %n natură$ este %ncet convertit %n compuși folositori #iologic /ș i industrial0 pentru unele organisme$ nota#ile fiind unele #acterii /vezi Rol biologic mai *os0. #ilitatea de a se com#ina sau de a fi1a azotul este o trăsătură esențială %n industria chimică modernă$ unde azotul și aerul sunt transformate %n amoniac prin procesul Da#er . moniacul$ la r>ndul lui$ poate fi folosit direct ca %ngrăș ăm>nt sau ca un precursor al multor altor materiale importante$ precum e1pozi#ilii$ de cele mai multe ori prin producția de acid nitric prin procesul :stEald. Fo(o$in(e2a este procesul de fi1are a dio1idului de car#on din atmosferă de către plantele verzi /cu clorofilă0$ %n prezența radiațiilor solare$ cu eliminare de o1igen și formare de compuși organici /glucide$ lipide$ proteine0 foarte variați. ,eși apa participă %n fotosinteză$ ca și dio1idul de car#on$ ea nu constituie$ nici chiar c>nd este %n cantităț i reduse$ un factor limitant pentru toate speciile. ntensitatea fotosintezei se e1primă cantitativ prin volumul de gaz dega*at pe unitate de timp. A2o()l ga2o$ este produs prin permiterea azotului lichid să se %ncălzească și să se evapore. re numeroase utilizări$ incluz>nd faptul că este folosit ca atmosferă protectoare atunci c>nd nu se dorește o reacție redo1 A2o()l li%hid este produs industrial %n cantităț i mari prin distilarea din aerul lichefiat$ care este reprezentat de o#icei prin cvasi'formula LN /deși se scrie mai corect N(l)0. -ste un lichid de criogenic /foarte rece0 care produce degerături instantaneu la contactul direct cu ț esuturile vii. )roprietatea lui de a menține temperaturile mult su# temperatura de %ngheț a apei chiar c>nd se evaporă /77 F $ '96 GC sau '2! G50 %l face e1trem de util %ntr'o varietate de aplicații ca refrigerant. 10
S)5$(an6a ogani%+ ,ie este una din formele de ocuren&ă a elementelor chimice$ alături de celelalte forme3 magma$ o1izii din roci +i atomii li#eri. n cadrul grupărilor chimice din scoar&ă$ su#stan&ă vie corespunde cu 'a asocia&ie geochimică$ cuprinzand3 hidrogenul$ car#onul$ azotul +i o1igenul$ elemente chimice grupate +i depozitate impreună in zona scoar&ei din inveli+ul planetar e1terior$ unde se desfă+oară procesele geochimice de suprafa&ă.B 7.CU!RINS :rice ecosistem %ndepline+te două func&ii3 cea de circula&ie a energiei +i cea de circula&ie a materiei. 5lu1ul de energie +i materie reprezintă trecerea energiei +i materiei su# formă de hrană$ din mediul a#iotic %n corpul plantelor +i animalelor aflate pe diverse nivele trofice. portul continuu de energie +i hrană asigura men&inerea vie&ii pe )ăm>nt. 5unc&ia energetică este principala func&ie a oricărui sistem ecologic prin care se asigură +i se men&ine structura +i func&ionalitatea ecosistemelor. 9 : dată ce energia este transformată %n căldură$ ea nu mai poate fi utilizată de organismele vii pentru sinteză de #iomasă +i pentru lucru mecanic. Căldura este pierdută %n atmosferă +i nu mai poate fi reciclată. Chiar dacă ea poate fi folosită la nivelul materiei organice %n sistemul de descompunere nu putem vor#i despre un ciclu$ deoarece via&a este posi#ilă numai datorită energiei solare disponi#ilă zilnic. ,in contră$ alte elemente$ cum sunt car#onul$ azotul$ etc.$ pot fi refolosite.!Rolul #iologic al azotului este esen&ial deoarece intră %n structura aminoacizilor +i deci a su#stan&elor proteice$ %n structura acizilor nucleici$ a alcaloizilor$ a ureei +i a altor su#stan&e. zotul este considerat a fi ,aniel Rutheford %n 772$ care l'a numit aer fi1. 5aptul că e1istă aer care nu participă la com#ustiere era un element cunoscut de chimiștii de la sf>rsitul secolului al H'lea. Nitrogenul a fost de asemenea studiat %n același timp de Carl Iihlem (cheele$ DenrA Cavendish și Joseph )riestleA $ care l'au numit aer ars sau aer flogisticat. Rezervorul principal %l reprezintă atmosfera /B!80$ humusul$ su#stan&ele organice cu azot din organismele vii +i sedimente de natură organică sau minerală. Circuitul azotului este relativ simplu$ el realiz>ndu'se prin procese de fi1are a azotului molecular$ nitritificare +i denitrificare./vezi imaginea .0. # Malsc)i +ana, Ecologie și Manageent ecologic, suort curs, ni.ersitatea Ba$eș Bo8ai, 6lu& Naoca, acultatea de /tiința și Ingineria Mediului,20139 * Maniu Maria, Ecologie și Protecția Mediului suort, ni.ersitatea Bioterra București, 2009 10 Marin +, Ecologia și Protecția Mediului, suort curs, ni.ersitatea de /tiințe gronoice și Medicin' Veterinar', acultatea de orticultur', București , 20109 11
maginea .
Sursa www.wikipedia.org
zotul este un element chimic #iogen important. -ste indispensa#il #iosintezei su#' stantelor proteice. ntra %n alcatuirea aminoacizilor care sunt elementele constructive a su#stanțelor proteice$ intră %n structura acizilor nucleici$ a alcaloizilor și a altor su#stanț e organice. Rezervorul principal de azot %l constituie ț 2! 8 azot atmosfera$ %n care se afla %n proportie de798 din volum$ humusul$ c are conine sedimentele de natura organic sau minerală și organismele vii. Circuitul #iogeochimic al azotului este asigurat %n cea mai mare parte de organismele vii realiz>ndu'se %n doua su#cicluri. )rimul su#ciclu consta %n fi1area azotului li#er din atmosfera si introducerea lui %n circuit si dentrificarea$ prin care o parte a azotului din circuiteste redat atmosferei. l doilea su#ciclu consta %n degradarea sau mineralizarea compusilor organici cu azot si #iosinteza compusilor organici azotati. 5azele sunt complementare. 5i1area #iologică a azotului din atmosfera este realizată de mai multe #acterii li#ere sau sim#ionte. "acteriile li#ere fi1atoare de azot atmosferic sunt aero#e si anaero#e. ,intre formele aero#e cele mai importante sunt speciile genului zoto#acter ce %si desfasoara activitatea %n apele dulci si marine. 5ormele anaero#e cele mai importante apartin genurilor Clostridium si Rhodospirilium. zotul atmosferic mai este fi1at si de unele #acteria sulfo educatoare identificate %n solurile celor mai diferite regiuni$ inclusiv %n solurileecosistemelor terestre arctice.Kn alt grup important de fi1are a azotului din atmosfera %l reprezinta ciano#acteriile$rasp>ndite %n solul mediului terestru si algele cianoficee$ rasp>ndite %n mediile acvatice dulcicolsi marin de pe tot Llo#ul.n mediul terestru un rol foarte important %n fi1area azotului atmosferic %l au #acteriilesim#ionte. Rolul lor %n viata ecosistemelor este foarte important. Cele mai numeroase si celemai active sunt speciile genului Rhizo#ium care traiesc %n sim#ioza cu radacinileleguminoaselor pe care se formeaza nodozitati. -le realizeaza sim#ioza cu radacinile de fasole$mazare$ trifoi$ lucerna$ salc>m etc. 5iecare specie de planta leguminoasa %si are sim#iontul sau specific./vezi imaginea .20 5i1area #iologică a azotului este realizată de microorganismele li#ere$ pe cale aero#ă sau anaero#ă +i de microorganismele sim#ionte ale unor plante superioare /genul Rhizobium care formează sim#ioze cu plantele leguminoase$ 12
cele din genul Frankia /actinomicetă0 care realizează sim#ioze cu diverse specii de ar#u+ti$ sau genurile Anabaena sau Azolla, importante %n culturile de orez.0. maginea .2 Circuitul azotului %n natură
Sursă:www.wikipedia.org
Rolul #iologic al azotului este esen&ial deoarece intră %n structura aminoacizilor +i deci a su#stan&elor proteice$ ca +i %n structura acizilor nucleici$ a alcaloizilor$ a ureei +i a altor su#stan&e. Rezervorul principal %l reprezintă atmosfera /B!80$ apoi humusul$ su#stan&ele organice cu azot din organismele vii$ sedimente de natură organică sau minerală. Circuitul azotului poate fi %mpăr&it %n două su#cicluri3 ' 5i1area azotului li#er prin care azotul atmosferic este introdus %n circuit +i denitrificarea prin care o parte din azot este restituită atmosferei. ' ;ineralizarea compu+ilor organici cu azot +i #iosinteza compu+ilor organici azota&i. Circuitul #iogeochimic al azotului este deci %n mare parte determinat de activitatea organismelor$ peste care se suprapune influen&a antropică. 5i1area industrială a azotului se estimează la 4! milioane t@an. n condi&ii aero#e$ procesul este realizat de #acterii din genurile zoto#acter +i zospirillum$ %n timp ce %n condi&ii anaero#e$ cele mai importante #acterii li#ere care fi1ează azotul apar&in genului Clostridium. 5i1area azotului realizată de ciano#acterii ' din genurile na#aena +i :scillatoria ' poate determina %m#ogă&irea %n azot a apelor dulci sau a celor marine. )rocesul de fi1are a azotului implică o serie de etape de reducere care necesită un important consum de energie. moniacul$ produsul rezultat prin reducere este rapid %ncorporat %n diferi&i compu+i organici. )rocesele reducătoare sunt foarte sensi#ile la o1igen$ astfel că se realizează doar %n condi&ii anaero#e$ chiar +i %n cazul microorganismelor aero#e. )rotec&ia enzimelor implicate %n procesul de fi1are a azotului /de e1. nitrogenaza$ hidrogenaza0 se realizează prin diferite mi*loace.2 11 Marin +9I, Ecologie și Protecția Mediului, suort de curs, ni.ersitatea de /tiinte gricole și Medicina Veterinar', acultatea de orticultur', București,2010 12 Ma4i , Stana +oina, :rigoraș M9, $ecedar de ecologie și agroturis, Editura 5isorint , 6lu& Naoca ,2010, ISBN *"#-*"3-!3-03*-3 13
Ni(i'i%aea reprezintă procesul aero# prin care ionul de amoniu /ND4M0 este o1idat mai %nt>i la nitrit /N:2'0$ iar ulterior la nitrat /N:'0. n prima etapă sunt implicate #acteriile din genurile Nitrosomonas +i Nitrosococcus$ iar %n a doua etapă$ #acteriile din genul Nitro#acter sau alte #acterii chemolitoautotrofe. "acteriile din acest grup preferă medii alcaline /pD'ulB$'B$90 dar suportă +i medii sla# acide. ndiferent de toleran&a fa&ă de pD$ a#solut indispensa#il pentru nitrificare este calciul$ dar +i fierul$ fosforul +i magneziu. lte elemente precum moli#denul$ #orul$ vanadiul$ Eolframul +i litiul %n cantită&i mici stimulează +i ele nitrificarea. Nitrificarea heterotrofă realizată de #acterii +i fungi contri#uie semnificativ la realizarea procesului %n medii acide. t>t e1cesul de umiditate c>t +i uscăciunea solului poate %mpiedica nitrificarea. : parte din nitritul format %n sol este utilizat pentru acoperirea nevoilor meta#olice ale microflorei +i ale plantelor superioare$ iar o altă parte se pierde prin levigare. Deni(i'i%aea necesită o serie de condi&ii de mediu diferite fa&ă de nitrificare. ,enitrificarea consta %n transformari care duc la formarea de nitriti$ la formarea deamoniac sau la eli#erarea de azot molecular %n atmosfera. ,enitrificarea este produsa dediferite grupe de #acterii dintre care unele reduc nitratii la nitriti$ altele reduc nitritii p>na laamoniac si un alt grup de #acterii produc eli#erarea azotului molecular care revine %natmosfera. ,enitrificarea este un proces reducator care se produce intens %n soluri$ ape sisedimente sla# aerate cu continut important de su#stanta organică. )rocesele de dezasimila&ie %n care nitratul este o1idat %n condi&ii anaero#e sunt realizate de #acterii heterotrofe de tipul )seudomonas denitrificans +i )seudomonas stutzeri. )rincipalii produ+i ai procesului de denitrificare sunt3 azotul gazos$ o1idul de azot /N2:0 +i nitri&ii$ ace+tia din urmă fiind periculo+i %n mediu deoarece pot contri#ui la formarea unor compu+i cancerigeni /nitrozaminele0. n final$ nitra&ii pot fi transforma&i %n amoniac prin reducerea realizată de diferite #acterii$ cum ar fi3 Leo#acter metallireducens$ ,esulfovi#rio sp. +i Clostridium sp. similarea azotului se realizează atunci c>nd azotul anorganic este utilizat ca element nutritiv +i este incorporat %n noua #iomasă. onul amoniu$ aflat %n formă redusă$ poate fi incorporat direct$ fără consum energetic. n schim#$ %n cazul asimilării nitra&ilor este necesară reducerea lor$ proces ce necesită energie. )rocesul de denitrificare este favorizat %n condi&ii de anaero#ioză de prezen&a su#stan&elor organice$ %n special a celor solu#ile +i u+or o1ida#ile$ de prezen&a secre&iilor radiculare din rizosferă +i de umiditatea ridicată. Oa pD<$< denitrificarea este inhi#ată$ la pD 6$!'6$< procesul se opre+te %n cea mai mare parte la N2: /care se acumulează %n cantitate mare0$ iar la pD mai ridicat nitra&ii sunt redu+i p>nă la N2. 13 Ma4i , Stana +oina, :rigoraș M9, $ecedar de ecologie și agroturis, Editura 5isorint , 6lu& Naoca ,2010, ISBN *"#-*"3-!3-03*-3 1
,enitrificarea se face lent la temperaturile e1treme3 2GC +i 6!GC +i are o intensitate ma1imă la 2<'!GC. Reducerea nitra&ilor p>nă la N2 gazos este un proces negativ pentru men&inerea fertilită&ii solului$ deoarece pierderile de azot pot a*unge la 2! ?g N2@ha@an. : reducere incompletă a nitra&ilor p>nă la stadiile intermediare de nitri&i este mai pu&in dăunătoare$ deoarece amoniacul poate fi folosit de unele microorganisme heterotrofe$ %n timp ce nitri&ii sunt prelua&i de nitro#acterii +i reo1ida&i %n nitra&i. Oa %nceputul procesului$ %ntr'un tanc nou$ numărul de #acterii este mic. nmul&irea acestora se face lent$ pe măsură ce cantitatea de amoniac +i respectiv nitri&i din apă cre+te. Oa %nceput se dezvoltă #acteriile care descompun amoniacul %n nitri&i +i după ce concentra&ia de nitri&i depă+e+te o anumită valoare %ncep să se %nmul&ească #acteriile care transformă nitri&ii %n nitra&i. ,upă o perioadă de timp$ coloniile de #acterii devin suficient de dezvoltate pentru a transforma tot amoniacul %n nitri&i +i nitri&ii %n nitra&i. )roduc&ia #iologică reprezintă cantitatea de su#stan&ă organică realizată de un sistem #iologic %ntr'un anumit interval de timp. -a poate fi primară +i secundară. )roduc&ia primară #rută reprezintă %ntreaga cantitate de energie solară asimilată de plante prin procesul de fotosinteză. ,in această energie$ o parte este utilizată de plantele care au produs'o pentru desfă+urarea proceselor meta#olice$ iar o altă parte este acumulată su# formă de su#stan&ă organică %n celulele +i &esuturile plantelor$ form>nd produc&ia primară netă. ,eci$ produc&ia primară netă este diferen&a dintre produc&ia primară #rută +i consumul respirator.4 -a reprezintă sursa de hrană disponi#ilă pentru nivelul trofic al fitofagilor sau altfel spus$ cantitatea de energie poten&ial disponi#ilă pentru consumatorii heterotrofi. )roductivitatea primară reprezintă viteza poten&ială cu care energia$ respectiv #iomasa$ sunt stocate %n urma proceselor de fotosinteză de către un organism$ o popula&ie$ %n unitatea de timp$ de suprafa&ă sau volum.< maginea .
1 Ma4i , Stana +oina, :rigoraș M9, $ecedar de ecologie și agroturis, Editura 5isorint , 6lu& Naoca ,2010, ISBN *"#-*"3-!3-03*-3 1! Marin +9I, Ecologie și Protecția Mediului, suort de curs, ni.ersitatea de /tiinte gricole și Medicina Veterinar', acultatea de orticultur', București,2010 1!
Sursa www.wikipedia.org
4.CONCLU"II Circuitul azotului %n natură /sau ciclul azotului0$ reprezintă procesul de circulație continuă a azotului %n atmosferă$ scoarț a terestră$organismele animale și cele vegetale$ %n decursul căruia acest element chimic trece prin diverse forme și com#inații chimice. stfel$ de e1emplu$ azotul poate e1ista %n stare gazoasă$ sau ca nitrat$ nitrit$ ammoniac sau intră %n componența a diverși compuși organic. Transformările survenite %n cursul ciclului azotului pot să fie parte a unor procese#iologice sau ne#iologice. zotul /N0 este un element esen&ial al &esuturilor animale +i vegetale. ;oleculele azotate$ provenind de la animale /e1crementele pe+tilor0$ vegetale sau m>ncarea %n surplus$ sunt transformate %n amoniac /ND sau ND4M0$ care este foarte to1ic pentru pe+ti. cest fenomen se %nt>mplă +i %n natură %nsă volumul de apă este foarte mare fa&ă de numărul de pe+ti astfel %nc>t concentra&ia de amoniac este foarte mică. n acvarii volumul de apă este mic +i concentra&ia de amoniac poate deveni periculoasă %n anumite condi&ii. 6 Transformarea amoniacului in nitriti si din nitriti in nitrati poarta numele de Ciclul zotului. 17 6otiga 6-tin, Ecologie și Protecția Mediului, Editura Sitec), București , 200*, ISBN *"#707!302*! 17
)lantele și animalele superioare nu pot asimila direct azotul din aer. )lantele e1trag azotul de care au nevoie$ prin rădăcinile lor$ din sol$ care conține ammoniac sau ioni de amoniu și azotați. Com#inațiile azotului din plante sunt transferate animalelor ier#ivore$ o dată cu hrana lor. zotul com#inat din corpul animalelor și plantelor se re%ntoarce %n sol după moartea ș i putrezirea acestoara$ %n timpul putreirii intervin #acteria care transform azotul proteinelor și al altor com#inații organice %n ammoniac. Cred că și omul aliment>ndu'se cu produsele animaliere devine mai sănătos ș i mai plin de energie. Chimi+tii au găsit mi*locul de a izgoni din agriculură spectrul Pfoametei de azotQ +i au rezolvat pro#lema fi1ării azotului atmosferic. ceasta insă nu inseamnă ca pro#lema este definitiv eliminată. =i de zi a*ung %n aer cantitati enorme de gaze de eșapament$ c>ndva fenomenul s'a limitat doar la zonele puternic industrializate ș i oraș e. ;etodele de agricultură intensivă care s'au e1tins %n %ntreaga lume au contri#uit la creșterea cantității gazelor poluante$ precum ș i la producerea unor su#stanț e poluante$ cum ar fi ier#icidele$insecticidele etc. (avan&ii din intreaga lume caută procedee noi$ mai ieftine +i mai eficiente pentru fi1area azotului. Cercetările se efectuează in două direc&ii3 #iologică +i tehnică. Cercetările lui ,elEiche /97!0 referitoare la su#stan&ele organice azotate din mare$ sunt raportate la cei ! cm de strat PactivQ de la fundul oceanului$ in timp ce (oderlund +i (vensson /9760 iau in considera&ie azotul organic dizolvat in coloana de apă. ;ulder$ Oie +i Ioldendorp /9690 consideră că #acteriile fi1atoare de azot li#er au o contri#u&ie minoră la economia glo#ală a acestui element in natură +i la fertilitatea solului$ pe #aza următoarelor argumente3 ' numărul celulelor de Azotobacter +i Beierinckia, in foarte multe soluri$ este relativ mic s'a demonstrat$ in plus$ că prezen&a in rizosferă a unui număr mare de #acterii fi1atoare de azot$ ca Azotobacter, Beierinckia, !er"ia +i Azospirillum$ nu atestă rolul lor in economia azotului din sistemul respectivstimularea fi1ării azotului necesită consumul unor cantită&i mari decar#on organic7 ' in prezen&a compu+ilor cu azot in mediu$ ii utilizează preferen&ial pe ace+tia$ diminuandu'+i$ semnificativ$ capacitatea fi1atoare ' in solurile fertile$ activitatea lor este u+or depresată de microorganismele nefi1atoare care consumă su#straturile organice cu car#on.
1" Ma4i , gro$iodi.ersitate și $ioconser.are, Editura 5isorint, 6lu& Naoca, 2010, ISBn *"#-*"3-!3-01#-# 1"
BIBILIOGRAFIE . Cotiga C'tin$ -cologie și )rotecția ;ediului$ -ditura (itech$ "ucurești $2!!9$ ("N 97B6!6<!249<. 2. ;alschi ,ana$ -cologie și ;anagement ecologic$ suport curs$ Kniversitatea "a#eș "olAai$ 5acultatea de Științ ă ș i ngineria ;ediului$ Clu* $2!. . ;arin ,$ -cologie și protecția mediului$ suport curs$ Kniversitatea "ioterra$ "ucurești$ 2!!4. 4. ;a1im $ gro#iodiversitate și #ioconservare$ -ditura Risoprint$ Clu* Napoca$ 2!!$ ("n 97B'97'<'!4B'B. <. ;a1im $ -cologie generală și aplicată$-ditura Risoprint$ Clu* Napoca$ 2!!B$ ("N 97B'97'7<'79'<. 6. ;a1im $ (tana ,oina$ Lrigoraș ;.$ #ecedar de ecologie și agroturism$ -ditura Risoprint $ Clu* Napoca $2!!$ ("N 97B' 97'<'!49'. 7. ;unteanu C'tin$ ,umitrașcu ;ioara$ liuță $-cologie și protecția mediului$ -ditura "alneară$ "ucurești$ 2!$ ("N 97B' 6!6'92B26'9'4. B. Negulescu și cola#oratorii$ )rotecția mediului %ncon*urător$ -ditura Tehnică$ "ucurești$ 99<. 1#
9. >ntu $ -cologie și protecția mediului$-ditura on onescu de la "rad$ ași$ 2!!!$ ("N !'4<'74B'7 !.EEE.Ei?ipedia.org .EEE.agrointel.ro 2.EEE.nature.ro .EEE.chemgeneration.com 4.EEE.materialedidactice.ro <.EEE.vladimed.ro 6.EEE.upg'ploiesti.ro
1*
