Оксиды азота - загрязнители атмосферы.

Азот — важнейший элемент питания, необходимый для нормального развития растений. Он входит в состав белков (до 16—18 % их массы), нуклеиновых кислот, нуклеопротеилов, хлорофилла, гемоглобина, фосфатидов, алкалоидов. Соединения азота играют большую роль в процессах фотосинтеза, обмена веществ, образования новых клеток. В формировании почвенного покрова и плодородия экосистем, в повышении продуктивности земледелия и улучшении белкового питания человека азот столь же незаменим, как углерод.

Основные запасы азота на планете [(4—6) - 1013 т] приходятся на атмосферу. В осадочных породах земной коры, сформировавшихся при участии биологических факторов, накопилось около 6 • 10*' т азота, а в Мировом океане — до 2 • I0,J т. Биомасса суши содержит 1 • 10 т азота, тогда как его запасы в биомассе океана достигают 2 • 10" т.

Главным источником азота в почве является гумус. Планетарные запасы азота в почвенном гумусе составляют 6 • 10 в 13 т, однако он находится в недоступной растениям форме и непосредственно для их питания не используется. Азот гумуса переходит в растворимые и доступные формы лишь постепенно, в результате ряда сложных и длительных микробиологических превращений.

В биосфере азот присутствует в газообразной форме в виде соединений азотной и азотистой кислот (нитраты и нитриты), солей аммония, а также входит в состав разнообразных органических соединений.

Устойчивые соединения азота, присутствующие в почвах, представлены формами со степенями окисления —3 и + 5.

Биофильность азота сравнима с биофильностью углерода. Вне живых организмов азот в биосфере представлен молекулами N>, неорганическими соединениями и органическими формами. В биоценозах на долю минеральных соединений азота приходится не более 1—10 %.

В почвах в свободной форме аммиак NH, практически не встречается. Обычно он продуцируется в небольших количествах при разложении органических удобрений. Преобладающая часть соединений азота в почвах относится к органическим: в гумусовых горизонтах почв содержится до 93—99% азота в составе органических соединений. Минеральные соединения азота помимо аммонийных представлены нитратами и нитритами. Содержание нитритов в почве невелико и составляет десятые доли миллиграмма на 1 кг почвы. Несмотря на низкое содержание, нитратам принадлежит существенная роль в реакциях превращения соединений азота в почве. Они образуются как промежуточные соединения и при нитрификации в аэробных условиях, К при денитрификации — в анаэробных. В почвенных условиях нитриты обычно малоустойчивы.Большее значение отводится второй из этих реакций.

Азотсодержащие органические соединения почвы представлены следующими группами: аминокислотами, амидами, аминосахарами.

Перечисленные соединения аэота входят как в состав неспецифических органических соединений почвы, так и в состав гумусовых кислот.

Соотношение различных соединений азота в разных по генезису почвах довольно постоянно. Tax, во всех почвах преобладают негндролизуемые соединения азота, причем в черноземе они составляют около 40—45 % всего запаса азота, в сероземе около 40 %, в дерново-подзол истой почве около 30 %. Такое соотношение обусловлено повышенной биологической активностью чернозема и серозема, в которых происходит преимущественное разложение лабильных соединений и накопление более устойчивых негидролиэуемых форм.

Перечисленные соединения аэота входят как в состав неспецифических органических соединений почвы, так и в состав гумусовых кислот.

Соотношение различных соединений азота в разных по генезису почвах довольно постоянно. Tax, во всех почвах преобладают негндролизуемые соединения азота, причем в черноземе они составляют около 40—45 % всего запаса азота, в сероземе около 40 %, в дерново-подзол истой почве около 30 %. Такое соотношение обусловлено повышенной биологической активностью чернозема и серозема, в которых происходит преимущественное разложение лабильных соединений и накопление более устойчивых негидролиэуемых форм.

в процессы гумификации, частично вымывается или фиксируется, а также подвергается нитрификации. Нитратной частично вымывается, поглощается растениями, подвергается денитрификации, замыкая биогеохимический цикл азота.

Уникальность азота среди других биогенных элементов заключается в том, что источником его является атмосфера, а его преобразования и перенос в экосистемах обусловлены почти исключительно круговоротом воды и биотическими процессами. Азот может поступать в лесные экосистемы в различных формах:

1) с жидкими осадками (выпадениями) в форме аммония<="" p="">

2) в виде «сухих» аэрозолей, содержащих выше перечисленные соединения и пары азотной кислоты (HNOj), аммиак NHj и газообразные оксиды азота N0,;

3) в виде биологического фиксированного газообразного азота N2, Поступление азота в экосистему из атмосферы начинается с его контакта с древесным ярусом, где он может потребляться как непосредственно деревьями, так и населяющими их живыми организмами. Азот, не использованный древесным ярусом, поступает в растворах на поверхность почвы {стволовой сток), где в борьбу за него вступают растения, микроорганизмы-деструкторы, или нитрификаторы, превращающие NH в NO у Конкуренция за азот между этими группами биоты определяет интенсивность роста растений и степень сохранения азота в лесной экосистеме. В отличие от многих других элементов питания, представленных большими запасами неорганических форм, азот редко накапливается в почве в виде неорганических соединений.