Ryža. 100. Baktérie uzlíkov na koreňoch strukovín

Pri hnilobe organických látok sa významná časť v nich obsiahnutých dusíkatých látok mení na amoniak, ktorý sa vplyvom nitrifikačných baktérií žijúcich v pôde následne oxiduje na kyselinu dusičnú. Ten pri reakcii so soľami kyseliny uhličitej v pôde, napríklad CaCO 3, vytvára dusičnany: 2HNO 3 + CaCO 3 = Ca(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O

Vždy sa uvoľňuje určitá časť organického dusíka pri voľnom rozklade do atmosféry. Voľný dusík sa uvoľňuje aj pri spaľovaní organických látok, pri spaľovaní dreva, uhlia, rašeliny atď. Okrem toho existujú baktérie, ktoré pri nedostatočnom prístupe kyslíka môžu odoberať soli kyseliny dusičnej, čím ich ničia uvoľňovaním voľných dusíka. Činnosť týchto denitrifikačných baktérií vedie k tomu, že časť viazaného dusíka z formy dostupnej pre zelené rastliny (dusičnany) sa stáva nedostupnou (voľnou).

Teda nie všetko, čo bolo súčasťou mŕtvych rastlín, sa vracia späť do pôdy; časť sa neustále uvoľňuje vo voľnej forme, a preto sa stráca pre rastliny. Neustála strata minerálnych zlúčenín dusíka by už dávno mala viesť k úplnému zániku života na Zemi, ak by v prírode neexistovali procesy, ktoré túto stratu kompenzujú dusíka. Medzi takéto procesy patria predovšetkým elektrické výboje vyskytujúce sa v atmosfére, pri ktorých vždy vzniká určité množstvo oxidov dusíka; tieto produkujú s vodou kyselinu dusičnú, ktorá sa v pôde mení na dusičnany. Ďalším zdrojom dopĺňania pôdnych dusíkatých zlúčenín je životne dôležitá činnosť tzvazotobaktérie schopné asimilovať vzdušný dusík. Niektoré z týchto baktérií sa usadzujú na koreňoch rastlín z čeľade bôbovitých a spôsobujú vznik charakteristických opuchov – „uzlíkov“, preto sa nazývajú uzlové baktérie (obr. 100). Asimilačné atmosférickédusík, nodulové baktérie ho spracujú na zlúčeniny dusíka a rastliny ho zas premieňajú na bielkoviny a iné komplexné zlúčeniny. Preto strukoviny súSthenia, na rozdiel od ostatných, sa môže dobre rozvíjať na pôdach, ktoré neobsahujú takmer žiadne zlúčeniny dusíka.

Ryža. 101. Schéma kolobehu dusíka v prírode

Aktivita baktérií, ktoré asimilujú vzdušný dusík, je hlavným dôvodom, prečo množstvo fixovaného dusíka v pôde zostáva viac-menej konštantné aj napriek stratám, ktoré vznikajú pri rozklade zlúčenín dusíka. Tento rozklad je kompenzovaný novou tvorbou zlúčenín dusíka, a tak v prírode nastáva kontinuálny cyklus dusíka (obr. 101).

Čítate článok na tému Cyklus dusíka v prírode

Kolobeh látok v prírode

Činnosť živých organizmov je sprevádzaná ťažbou veľkého množstva minerálov z okolitej neživej prírody.

Po smrti organizmov sa ich chemické prvky vracajú späť do prostredia.

Takto v prírode vzniká biogénny kolobeh látok, t.j. obeh látok medzi atmosférou, hydrosférou, litosférou a živými organizmami.

Cyklus dusíka v prírode

Dusík nepretržite cirkuluje v zemskej biosfére prostredníctvom siete uzavretých vzájomne prepojených dráh. K prírodným procesom pribudla umelá fixácia dusíka pri výrobe minerálnych hnojív.

Dusík je jednou z najrozšírenejších látok v biosfére, úzkej škrupine Zeme, kde je podporovaný život. Takže takmer 80% vzduchu, ktorý dýchame, pozostáva z tohto prvku. Väčšina atmosférického dusíka je vo voľnej forme, v ktorej sú dva atómy dusíka spojené a vytvárajú molekulu dusíka, N2. Vzhľadom na to, že väzby medzi dvoma atómami sú veľmi silné, živé organizmy nie sú schopné priamo využívať molekulárny dusík – musí sa najskôr preniesť do „viazaného“ stavu. Počas procesu viazania dochádza k štiepeniu molekúl dusíka, čo umožňuje jednotlivým atómom dusíka zúčastňovať sa chemických reakcií s inými atómami, a tým bráni ich rekombinácii na molekulu dusíka. Väzba medzi atómami dusíka a inými atómami je dostatočne slabá na to, aby umožnila živým organizmom využívať atómy dusíka. Preto je fixácia dusíka mimoriadne dôležitou súčasťou životných procesov na našej planéte.

Cyklus dusíka je séria uzavretých, vzájomne prepojených dráh, ktorými dusík cirkuluje v biosfére Zeme. Uvažujme najskôr o procese rozkladu organickej hmoty v pôde.

Rôzne mikroorganizmy extrahujú dusík z rozkladajúcich sa materiálov a premieňajú ho na molekuly, ktoré potrebujú pre metabolizmus. V tomto prípade sa zvyšný dusík uvoľňuje vo forme amoniaku (NH3) alebo amónnych iónov (NH4+). Iné mikroorganizmy potom tento dusík fixujú, zvyčajne ho premieňajú na formu dusičnanov (NO3–). Tento dusík, ktorý vstupuje do rastlín, sa podieľa na tvorbe biologických molekúl. Po odumretí organizmu sa dusík vracia do pôdy a kolobeh začína odznova. Počas tohto cyklu sú možné straty dusíka aj kompenzácia týchto strát v dôsledku sopečných erupcií a iných typov geologickej činnosti.

Predstavte si, že biosféra pozostáva z dvoch spojených zásobární dusíka – obrovského (dusík obsiahnutý v atmosfére a oceánoch) a veľmi malého (dusík obsiahnutý v živých organizmoch). Medzi týmito nádržami je úzky priechod, v ktorom je dusík tak či onak viazaný. Za normálnych podmienok sa dusík z prostredia dostáva cez tento priechod do biologických systémov a po smrti biologických systémov sa vracia do prostredia.

Dajme nejaké čísla. Atmosféra obsahuje asi 4 kvadrilióny (4 1015) ton dusíka a oceány asi 20 biliónov (20 1012) ton. Malá časť z tohto množstva - asi 100 miliónov ton - je ročne viazaná a zahrnutá v živých organizmoch. Z týchto 100 miliónov ton fixovaného dusíka sa len 4 milióny ton nachádzajú v rastlinných a živočíšnych tkanivách – zvyšok sa hromadí v rozkladných mikroorganizmoch a vracia sa do atmosféry.

Hlavným dodávateľom fixovaného dusíka v prírode sú baktérie: vďaka nim je fixovaných približne 90 až 140 miliónov ton dusíka. Najznámejšie baktérie viažuce dusík sa nachádzajú v uzlinách rastlín strukovín. Tradičný spôsob zvyšovania úrodnosti pôdy je založený na ich využití: najprv sa na poli pestuje hrach alebo iné strukoviny, potom sa zaorú do zeme a viazaný dusík nahromadený v ich uzlinách prechádza do pôdy. Potom sa pole posiate ďalšími plodinami, ktoré už tento dusík dokážu využiť na svoj rast.

Časť dusíka sa počas búrok mení na viazaný stav. Budete prekvapení, ale blesky sa vyskytujú oveľa častejšie, ako si myslíte – každú sekundu udrie okolo sto bleskov. Kým ste čítali tento odsek, po celom svete zablikalo približne 500 bleskov. Elektrický výboj ohrieva atmosféru okolo seba, dusík sa spája s kyslíkom (spaľovacia reakcia) za vzniku rôznych oxidov dusíka. A hoci ide o celkom veľkolepú formu sekvestrácie, pokrýva len 10 miliónov ton dusíka ročne.

Ročne sa teda v dôsledku prírodných procesov viaže 100 až 150 miliónov ton dusíka. V priebehu ľudskej činnosti sa tiež dusík fixuje a prenáša do biosféry (napr. sejba políčok strukovinami vedie k tvorbe 40 miliónov ton fixovaného dusíka ročne). Navyše pri spaľovaní fosílnych palív v elektrických generátoroch a spaľovacích motoroch sa vzduch zahrieva, ako je to v prípade výboja blesku. Zakaždým, keď riadite auto, do biosféry sa dostane ďalšie množstvo fixovaného dusíka. Pri spaľovaní fosílnych palív sa ročne viaže približne 20 miliónov ton dusíka.

Ale najviac fixovaného dusíka ľudia produkujú vo forme minerálnych hnojív. Ako sa často stáva s výdobytkami technologického pokroku, za technológiu fixácie dusíka v priemyselnom meradle vďačíme armáde. V Nemecku bol pred prvou svetovou vojnou vyvinutý spôsob výroby amoniaku (jedna z foriem fixovaného dusíka) pre potreby vojenského priemyslu. Nedostatok dusíka často brzdí rast rastlín a farmári nakupujú umelo fixovaný dusík vo forme minerálnych hnojív, aby zvýšili výnosy. V súčasnosti sa pre poľnohospodárstvo ročne vyprodukuje niečo vyše 80 miliónov ton fixovaného dusíka. Ak zhrnieme celý ľudský príspevok k cyklu dusíka, dostaneme číslo asi 140 miliónov ton ročne. Približne rovnaké množstvo dusíka je prirodzene viazané v prírode. Ľudia tak v relatívne krátkom čase začali výrazne ovplyvňovať kolobeh dusíka v prírode. Aké to bude mať následky? Každý ekosystém je schopný absorbovať určité množstvo dusíka a dôsledky sú vo všeobecnosti priaznivé – rastliny budú rásť rýchlejšie. Keď sa však ekosystém nasýti, dusík sa začne vyplavovať do riek. Znečistenie jazerných rias je najnepríjemnejším environmentálnym problémom súvisiacim s dusíkom. Dusík oplodňuje jazerné riasy, ktoré rastú a vytláčajú všetky ostatné formy života.

V biosfére zeme neustále cirkuluje dusík pod vplyvom rôznych chemických a nechemických procesov a v poslednom čase sa viazaný dusík dostáva do atmosféry najmä vďaka ľudskej činnosti.

Dusík je jednou z najbežnejších látok v biosféra, úzky plášť Zeme, ktorý podporuje život. Takže takmer 80% vzduchu, ktorý dýchame, pozostáva z tohto prvku. Väčšina atmosférického dusíka je vo voľnej forme (pozri Chemické väzby), v ktorej sú dva atómy dusíka spojené a vytvárajú molekulu dusíka - N2. Vzhľadom na to, že väzby medzi dvoma atómami sú veľmi silné, živé organizmy nie sú schopné priamo využívať molekulárny dusík – musí sa najskôr preniesť do „viazaného“ stavu. Prebieha viazanie Molekuly dusíka sa štiepia, čo umožňuje jednotlivým atómom dusíka zúčastňovať sa chemických reakcií s inými atómami, napríklad kyslíkom, a tým bráni ich rekombinácii do molekuly dusíka. Väzba medzi atómami dusíka a inými atómami je dostatočne slabá na to, aby umožnila živým organizmom využívať atómy dusíka. Preto je fixácia dusíka mimoriadne dôležitou súčasťou životných procesov na našej planéte.

Cyklus dusíka je séria uzavretých, vzájomne prepojených dráh, ktorými dusík cirkuluje v biosfére Zeme. Uvažujme najskôr o procese rozkladu organickej hmoty v pôde. Rôzne mikroorganizmy extrahujú dusík z rozkladajúcich sa materiálov a premieňajú ho na molekuly, ktoré potrebujú pre metabolizmus. V tomto prípade sa zvyšný dusík uvoľňuje vo forme amoniaku (NH 3) alebo amónnych iónov (NH 4 +). Iné mikroorganizmy potom viažu tento dusík, zvyčajne ho premieňajú na formu dusičnanov (NO 3 -). Tento dusík, ktorý vstupuje do rastlín (a nakoniec vstupuje do tiel živých bytostí), sa podieľa na tvorbe biologických molekúl. Po odumretí organizmu sa dusík vracia do pôdy a kolobeh začína odznova. Počas tohto cyklu sú možné jednak straty dusíka - keď je obsiahnutý v sedimentoch alebo sa uvoľňuje počas života niektorých baktérií (tzv. denitrifikačné baktérie) - tak aj kompenzácia týchto strát v dôsledku sopečných erupcií a iných typov geologickej činnosti.

Predstavte si, že biosféra pozostáva z dvoch prepojených zásobární dusíka – obrovského (obsahuje dusík obsiahnutý v atmosfére a oceánoch) a veľmi malého (obsahuje dusík obsiahnutý v živých organizmoch). Medzi týmito nádržami je úzky priechod, v ktorom je dusík tak či onak viazaný. Za normálnych podmienok sa dusík z prostredia dostáva cez tento priechod do biologických systémov a po smrti biologických systémov sa vracia do prostredia.

Dajme nejaké čísla. Atmosféra obsahuje asi 4 kvadrilióny (4 10 15) ton dusíka a oceány asi 20 biliónov (20 10 12) ton. Malá časť z tohto množstva - asi 100 miliónov ton - je ročne viazaná a zahrnutá v živých organizmoch. Z týchto 100 miliónov ton fixovaného dusíka sa len 4 milióny ton nachádzajú v rastlinných a živočíšnych tkanivách – zvyšok sa hromadí v rozkladných mikroorganizmoch a nakoniec sa vracia do atmosféry.

Hlavným dodávateľom fixovaného dusíka v prírode sú baktérie: vďaka nim je fixovaných približne 90 až 140 miliónov ton dusíka (žiaľ, neexistujú presné čísla). Najznámejšie baktérie viažuce dusík sa nachádzajú v uzlinách rastlín strukovín. Tradičný spôsob zvyšovania úrodnosti pôdy je založený na ich využití: najprv sa na poli pestuje hrach alebo iné strukoviny, potom sa zaorú do zeme a viazaný dusík nahromadený v ich uzlinách prechádza do pôdy. Potom sa pole posiate ďalšími plodinami, ktoré už tento dusík dokážu využiť na svoj rast.

Časť dusíka sa počas búrok mení na viazaný stav. Budete prekvapení, ale blesky sa vyskytujú oveľa častejšie, ako si myslíte – každú sekundu udrie okolo sto bleskov. Kým ste čítali tento odsek, po celom svete zablikalo približne 500 bleskov. Elektrický výboj ohrieva atmosféru okolo seba, dusík sa spája s kyslíkom (nastáva spaľovacia reakcia) za vzniku rôznych oxidov dusíka. A hoci ide o celkom veľkolepú formu sekvestrácie, pokrýva len 10 miliónov ton dusíka ročne.

Ročne sa teda v dôsledku prírodných procesov viaže 100 až 150 miliónov ton dusíka. V priebehu ľudskej činnosti dochádza aj k viazaniu dusíka a jeho prenosu do biosféry (napr. pri rovnakej sejbe políčok strukovinami vzniká ročne 40 miliónov ton viazaného dusíka). Navyše pri spaľovaní fosílnych palív v elektrických generátoroch a spaľovacích motoroch sa vzduch zahrieva, ako je to v prípade výboja blesku. Zakaždým, keď riadite auto, do biosféry sa dostane ďalšie množstvo fixovaného dusíka. Pri spaľovaní fosílnych palív sa ročne viaže približne 20 miliónov ton dusíka.

Ale najviac fixovaného dusíka ľudia produkujú vo forme minerálnych hnojív. Ako sa často stáva s výdobytkami technologického pokroku, za technológiu fixácie dusíka v priemyselnom meradle vďačíme armáde. V Nemecku bol pred prvou svetovou vojnou vyvinutý spôsob výroby amoniaku (jedna z foriem fixovaného dusíka) pre potreby vojenského priemyslu. Nedostatok dusíka často brzdí rast rastlín a farmári nakupujú umelo fixovaný dusík vo forme minerálnych hnojív, aby zvýšili výnosy. V súčasnosti sa ročne vyprodukuje niečo viac ako 80 miliónov ton fixovaného dusíka pre poľnohospodárstvo (všimnite si, že sa používa nielen na pestovanie potravinárskych plodín - hnoja sa ním predmestské trávniky a záhrady).

Ak zhrnieme celý ľudský príspevok k cyklu dusíka, dostaneme číslo asi 140 miliónov ton ročne. Približne rovnaké množstvo dusíka je prirodzene viazané v prírode. Ľudia tak v relatívne krátkom čase začali výrazne ovplyvňovať kolobeh dusíka v prírode. Aké to bude mať následky? Každý ekosystém je schopný absorbovať určité množstvo dusíka a dôsledky sú vo všeobecnosti priaznivé – rastliny budú rásť rýchlejšie. Keď sa však ekosystém nasýti, dusík sa začne vyplavovať do riek. Eutrofizácia(znečistenie rias) jazier je možno najproblematickejším environmentálnym problémom spojeným s dusíkom. Dusík oplodňuje riasy jazera a tie rastú a vytláčajú všetky ostatné formy života v jazere, pretože keď riasy odumrú, takmer všetok kyslík rozpustený vo vode sa spotrebuje ich rozkladom.

Napriek tomu musíme priznať, že modifikácia cyklu dusíka zďaleka nie je najhorším problémom, ktorému ľudstvo čelilo. Peter Witoshek, ekológ zo Stanfordskej univerzity, ktorý študuje rastliny, v tejto súvislosti hovorí: „Posúvame sa smerom k zelenému svetu plnému buriny, ale toto nie je katastrofa. Je veľmi dôležité vedieť rozlíšiť medzi katastrofou a degradáciou.“

Dusík je jedným z prvkov, ktorých správanie v podmienkach zemegule úzko súvisí s biologickými procesmi. Hlavná časť zásob dusíka Zeme je sústredená v atmosfére. V biomase rastlín a živočíchov sa nachádzajú stovky miliónov ton dusíka. Obsah dusíka v uhlí a iných fosílnych palivách, v pôdnom humuse a v prírodných vodných nádržiach je pomerne vysoký.

Pri hnilobe odumretých častí rastlín a iných organických zvyškov sa časť dusíka bioorganických zlúčenín v dôsledku hydrolytických procesov za účasti mikroorganizmov premieňa na amoniak, ktorý sa pytrofnými baktériami mení na ióny kyseliny dusičnej. Katiónmi v pôdnych dusičnanoch môžu byť K +, Na +, NH, Ca 2+ a ďalšie rozšírené katióny. Počas rozpadu rôznych zvyškov sa časť biologického dusíka mení na didusík a uvoľňuje sa do atmosféry. V pôde sú tiež denitrifikačné baktérie, ktoré redukujú dusičnany a premieňajú časť dusičnanového dusíka na jednoduchú hmotu. Pôda tak neustále stráca dusík dostupný pre rastliny a vracia ho do atmosféry.

Neustály úbytok dusíkatých zlúčenín v pôde mal už dávno viesť ku katastrofálnemu nedostatku dusíka dostupného pre živé organizmy. V prírode však existujú mechanizmy na premenu atmosférického dusíka na chemické zlúčeniny. Takéto procesy zahŕňajú výboje blesku vyskytujúce sa v atmosfére, ktoré produkujú určité množstvo oxidov dusíka. Za následnej účasti kyslíka a vody sa oxidy premenia na kyselinu dusičnú. Rozpúšťa sa v atmosférickej vode a prechádza s ňou do pôdy. Kyselina dusičná tu reaguje s uhličitanmi za vzniku dusičnanov. Vďaka tomu sa obsah dusičnanov v pôde dopĺňa.

Ďalším zdrojom zvyšovania obsahu dusíka v pôde je životne dôležitá aktivita nitrobaktérií, ktoré priamo asimilujú vzdušný dusík. Tieto baktérie obsahujú enzým dusíkatú látku, ktorá katalyzuje redukciu dusíka. Nitrogenáza bola podrobne študovaná a zistilo sa, že tento enzým obsahuje atómy molybdénu, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri redukcii dusíka. Nitrobaktérie sa nachádzajú v uzlinách na koreňoch rastlín z čeľade bôbovité (obr. 20.4). Na koreňoch jelše sú prítomné aj nitrifikačné baktérie. Zlúčeniny dusíka syntetizované baktériami využívajú aj samotné rastliny. Za 1 rok dokážu nitrobaktérie akumulovať až 48 kg dusíka v organických zlúčeninách na 1 hektár pôdy.

Ryža. 20.4.

Protiprocesy odstraňovania dusíka z pôdy do atmosféry a jeho spätný prenos do pôdy vo forme zlúčenín určujú cyklus dusíka, ktorého diagram je znázornený na obr. 20.5.

Ryža. 20.5.

Počas poľnohospodárskej činnosti človeka sa pôda dodatočne vyčerpáva o dusík a niektoré ďalšie prvky. Tento proces sa neustále zvyšuje v dôsledku rýchleho nárastu populácie. Zem musí produkovať stále väčšie množstvo potravín. Človek bol nútený vyvinúť tretí spôsob, ako doplniť dusík v pôde. Spočíva v pridávaní minerálnych dusíkatých hnojív do pôdy. Dusík pre tieto hnojivá pochádza z amoniaku, ktorého produkcia dosiahla obrovské rozmery. Látky vyrábané na použitie ako dusíkaté hnojivá zahŕňajú dusičnan amónny, síran amónny, dusičnan sodný a dusičnan vápenatý. Svetová produkcia dusíkatých hnojív z hľadiska obsahu dusíka dosahuje 100 miliónov ton ročne.

12.2. Cyklus dusíka, kyslíka, uhlíka

Cyklus dusíka (obrázok 12.2) je jedným z najzložitejších cyklov v prírode. Pokrýva celú biosféru, ako aj atmosféru, litosféru a hydrosféru. Mikroorganizmy hrajú veľmi dôležitú úlohu v cykle dusíka. V cykle dusíka sa rozlišujú tieto fázy:

1. štádium (fixácia dusíka): a) baktérie viažuce dusík viažu (fixujú) plynný dusík za vzniku amónnej formy (NH a amónne soli) - ide o biologickú fixáciu; b) v dôsledku výbojov blesku a fotochemickej oxidácie vznikajú oxidy dusíka, ktoré pri interakcii s vodou vytvárajú kyselinu dusičnú, ktorá sa v pôde mení na dusičnanový dusík.

2. fáza – premena na rastlinnú bielkovinu. Obe formy (amónny a dusičnan) fixovaného dusíka sú absorbované rastlinami a premenené na komplexné proteínové zlúčeniny.

3. fáza – transformácia na živočíšnu bielkovinu. Zvieratá jedia rastliny a v ich telách sa rastlinné bielkoviny premieňajú na živočíšne bielkoviny.

4. fáza – rozklad bielkovín, hniloba. Metabolické produkty rastlín a živočíchov, ako aj tkanivá mŕtvych organizmov sa vplyvom mikroorganizmov rozkladajú za vzniku amónia (proces amonizácie).

5. etapa – proces nitrifikácie. Amoniakálny dusík sa oxiduje na dusitanový a dusičnanový dusík.

6. etapa – proces denitrifikácie. Pod vplyvom denitrifikačných baktérií sa dusičnanový dusík redukuje na molekulárny dusík, ktorý sa dostáva do atmosféry. Kruh sa uzatvára.

Obrázok 12.2 – Štrukturálny diagram cyklu dusíka

(podľa N.I. Nikolaikina, 2004)

Antropogénne vplyvy na cyklus dusíka sú nasledovné:

1 Priemyselné využitie dusíka na výrobu amoniaku zvyšuje celkové množstvo prirodzene fixovaného dusíka približne o 10 %.

2 Rozsiahle používanie dusíkatých hnojív, ktoré presahuje potreby rastlín, vedie k znečisteniu životného prostredia, pričom časť prebytočného dusíka sa vyplavuje do vodných útvarov, čo spôsobuje nebezpečný jav „eutrofizácie“. Spôsobuje sekundárne znečistenie vodných útvarov, narušenie kolobehu látok a zmeny ich trofického stavu.

Kyslíkový cyklus sprevádzaný jej prítokom a odtokom.

Príchod kyslíka zahŕňa: 1) sekrécia počas fotosyntézy; 2) tvorba v ozónovej vrstve pod vplyvom UV žiarenia (v malých množstvách); 3) disociácia molekúl vody v horných vrstvách atmosféry pod vplyvom UV žiarenia; 4) tvorba ozónu - O3.

Spotreba kyslík zahŕňa: 1) konzumácia zvieratami počas dýchania; 2) oxidačné procesy v zemskej kôre; 3) oxidácia oxidu uhoľnatého (CO) uvoľneného počas sopečných erupcií.

Cyklus kyslíka úzko súvisí s cyklom uhlíka.

Uhlíkový cyklus(Obrázok 12.3). Hmotnosť oxidu uhličitého (CO 2) v atmosfére sa odhaduje na 10 12 ton.

Príchod oxidu uhličitého zahŕňa: 1) dýchanie živých organizmov; 2) rozklad mŕtvych organizmov rastlín a živočíchov mikroorganizmami, proces fermentácie; 3) antropogénne emisie zo spaľovania paliva; 4) odlesňovanie.

Spotreba oxidu uhličitého zahŕňa: 1) fixácia oxidu uhličitého z atmosféry počas fotosyntézy s uvoľňovaním kyslíka; 2) spotreba časti uhlíka zvieratami, ktoré jedia rastlinnú potravu; 3) fixácia uhlíka v litosfére (tvorba organických hornín - uhlie, rašelina, roponosná bridlica, ako aj zložky pôdy ako humus); 4) fixácia uhlíka v hydrosfére (tvorba vápencov, dolomitov).

Postupné zvyšovanie obsahu oxidu uhličitého v atmosfére v kombinácii s ďalšími dôvodmi viedlo k „skleníkového efektu“, ktorý ovplyvňuje tepelnú bilanciu a klímu našej planéty.

Okrem uvažovaných prvkov zohrávajú hlavnú úlohu vo všeobecnom kolobehu látok v prírode aj fosfor, síra a železo.

Obrázok 12.3 – Štrukturálny diagram uhlíkového cyklu

(podľa N.I. Nikolaikina, 2004)

Predchádzajúce