Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ответы по гидроэкологии.docx
Скачиваний:
6
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
108.6 Кб
Скачать

30. Перечислите четыре основных процесса, которые включает в себя круговорот азота в водных экосистемах.

Круговорот азота представляет собой ряд замкнутых взаимосвязанных путей, по которым азот циркулирует в земной биосфере.

Азот — необходимый компонент важнейших органических соединений: белков, нуклеиновых кислот, АТФ и др.

Круговорот азота в биосфере, в том числе и гидросфере, включает четыре основных процесса: азотфиксацию, или биологическое усвоение молекулярного азота воздуха, аммонификацию - распад (под влиянием микроорганизмов) азотсодержащих органических соединений (белков, нуклеиновых кислот, мочевины и др.) с образованием свободного аммиака (NH3), нитрификацию — окисление аммиака и образование нитритов (N0), нитратов (N02) и азотной кислоты (HN03), денитрификацию - микробиологическое восстановление окисленных соединений азота (N02, N03) до молекулярного азота (N2).

Большинство организмов гидросферы усваивает азот только в форме аммонийных солей, нитратов или некоторых низкомолекулярных органических азотистых соединений.

31. Охарактеризуйте следующие процессы: азотфиксация, аммонификация, нитрификация, денитрификация.

Основную массу азота на Земле (4,6-1017 т) составляет молеку­лярный азот атмосферы. Его усвоение с помощью микроорганиз- мов-азотфиксаторов называют азотфиксацией.

Молекулярный азот воздуха в водных экосистемах могут свя­зывать лишь диазотрофы, т. е. микроорганизмы, к которым отно­сятся два рода архебактерий, 38 родов бактерий и 20 родов сине- зеленых водорослей (цианобактерий). Важнейшими среди них являются бактерии родов Azotobacter, Clostridium, актиномице­ты рода Frankia, некоторые синезеленые водоросли, а также сим­биотические бактерии рода Rhizobium. В водных экосистемах автотрофные и гетеротрофные микро­организмы осуществляют азотфиксацию как в аэробных, так и в анаэробных условиях. В процессе азотфиксации происходит рас­щепление молекулы азота на два атома.

Процесс распада органических азотистых веществ, или аммонификация, независимо от источников их поступления в водоемы, происходит при участии микроорганизмов и заканчивается образованием свободного аммиака (NH3). В процессе жизнедеятельности гидробионтов и после их гибели в водоемы попадает большое количество азотсодержащих органических веществ. Они минерализуются с помощью гнилостных бактерий, уробактерий, актиномицетов, грибов. Это один из важнейших процессов круговорота азота в природе, за счет которого происходит обогащение почвы, донных отложений и воды легко усваиваемыми формами азота.

Нитрификация играет важную роль в круговороте азота в природе. Она завершает процесс минерализации органических веществ в водных экосистемах. Усвоение азота растительными гидробионтами возможно лишь после превращения органических соединений в соли азотной кислоты и аммония.

В процессе круговорота азота в биосфере происходит не только нитрификация, но и денитрификация, т. е. микробиологический процесс восстановления окисленных соединений азота до газообразных азотистых веществ и, в конце концов, до свободного азота (N2). Эти превращения вызываются жизнедеятельностью бактерий родов Pseudomonas, Alcaligenes, Bacillus, Paracoccus, Thiobacillus и некоторых других факультативных анаэробов, которые используют нитриты и нитраты как конечные акцепторы электронов (анаэробное дыхание). Этот процесс катализируется ферментами редуктазами. В ходе денитрификации под влиянием бактерий, которые при дефиците кислорода могут отнимать его от солей азотной кислоты, часть связанного азота из доступной зеленым растениям формы (нитраты) переходит в недоступную (свободный азот). Таким образом, денитрификация завершает цикл круговорота азота.