Daur Nitrogen

DAUR NITROGEN

Daur nitrogén nyaéta daur biogéokimia nu ngagambarkeun transformasi nitrogén
jeung sanyawaan nu ngandung nitrogén di alam.

Dasar
Udara ngandung kira 78% nitrogén, sahingga mangrupakeun sumber nitrogén
panglobana. Nitrogén penting pisan pikeun rupa-rupa prosés biologis; aya
dina sakabéh asam amino, kabeungkeut dina protein, jeung aya dina opat basa
nu ngawangun asam nukléat kayaning DNA. Nitrogén di udara perlu diolah heula
saméméh bisa dipaké ku mahluk hirup.

Sakabéh nitrogén nu diala ku sasatoan bisa disusud nepi ka didaharna
tutuwuhan dina sababaraha hambalan rantay dahareun. Tatangkalan ngala
nitrogén tina taneuh ku jalan diserep ku akarna tina taneuh dina bentuk boh
ion nitrat atawa amonia. Amonia aya dina taneuh tina hasil fiksasi nitrogén
ku organisme nu bisa ngahasilkeun énzim nitrogénase. Nitrogénase
ngagabungkeun gas nitrogén jeung hidrogén sahingga ngahasilkeun amonia.
Baktéri nu ngafiksasi nitrogén, kayaning Rhizobia, hirup dina nodul akar
polong (legume, popolongan atawa kakacangan). Hubungan simbiosis antara
antara baktéri jeung tangkalna ieu ngahasilkeun amonia nu dihilian ku
karbohidrat. Taneuh nu suda hara bisa dipelakan popolongan ngarah beunghar
nitrogén.

Amonia
Sumber amonia séjén nyaéta dekomposisi atawa tina hasil diuraikeunana
zat-zat organik nu geus paéh ku baktéri nu disebut dekomposer, nu
ngahasilkeun ion amonium (NH4+). Dina taneuh nu cukup asupan oksigénna,
amonia ieu ku baktéri dirubah heula jadi nitrit (NO2-), lajeng nitrat.
Konversi amonia jadi nitrat disebut nitrifikasi.

Ion amonium bisa bisa kabeungkeut ku taneuh jeung taneuh liat, sedengkeun
nitrat, kusabab muatan négatifna, teu bisa. Nitrat gampang pisan leyur dina
cai, sahingga, sanggeus hujan badag, bisa palid ka walungan jeung situ). Mun
nitrat nu palidna loba, bisa ngabalukarkeun eutrofikasi, hiji prosés nu
ngabalukarkeun ngaleuyahna populasi ganggang (algae) jeung baktéri biru-héjo
(blue-green bacteria) nu tungtungna bisa maéhan kahirupan séjén dina jero
situ. Loba teuing dipakéna pupuk nu ngandung nitrat jeung fosfat kabéjakeun
geus ngabalukarkeun kajadian sarupa kieu di sababaraha walungan, sahingga di
Inggris mah pamakéanana téh diawaskeun pisan. Ku ayana kaayaan anaérobik
(saeutik oksigén) dina taneuh, denitrifikasi - sabalikna ti nitrifikasi - ku
baktéri bisa lumangsung, ngahasilkeun gas nitrogén nu salajengna ngeusi
atmosfir Marcapada.

Cara ngonversi N2
Aya tilu jalan pikeun ngonversi N2 jadi bentuk kimia nu leuwih réaktif:
Fiksasi biologis: sababaraha baktéri ("ngabalad" jeung tutuwuhan nu tangtu,
leguminosae) jeung ganggang biru-héjo (blue-green algae) nu tinangtu (ogé
katelah sianobaktéri) bisa ngarobah nitrogén jadi nitrogén organik.
Fiksasi-N téhnis: dina prosés Haber-Bosch, N2 jeung gas hidrogén (H2)
dirobah jadi amonia (NH3).
Ngaduruk béngsin jeung bahan bakar fosil (mesin mobil/motor jeung PLTU), nu
mindahkeun gas unsur nitrogén jadi NOx.

Lian ti éta, dibentukna NO tina N2 jeung O2 alatan foton jeung gelaptéh
penting pikeun kimia atmosfir.

Hasil tina pepelakan legume sacara éksténsif (hususna kadelé),
dimangpaatkeunana prosés Haber-Bosch pikeun nyieun pupuk kimia, jeung polusi
nu dilakuarkeun tina tutumpakan jeung pabrik, manusa téh geus
ngagandakeun/ngaduatikelkeun transfer nitrogén atmosfir jadi bentuk biologis
dina unggal taunna. Pamustunganana, hal ieu téh ngabalukarkeun ruksakna
habitat cai (akuatik), kaasup sabangsaning ranca (dina prosés eutrofikasi).