există câteva tipuri de atomi care pot face parte dintr-o plantă într-o zi, un animal a doua zi și apoi pot călători în aval ca parte a apei unui râu în ziua următoare. Acești atomi pot fi o parte atât a lucrurilor vii, cum ar fi plantele și animalele, cât și a celor care nu trăiesc, cum ar fi apa, aerul și chiar pietrele. Aceiași atomi sunt reciclați mereu în diferite părți ale Pământului. Acest tip de ciclu de atomi între lucrurile vii și cele ne-vii este cunoscut ca un ciclu biogeochimic.,
toți atomii care sunt blocuri de lucruri vii fac parte din ciclurile biogeochimice. Cele mai frecvente dintre acestea sunt ciclurile de carbon și azot.atomii minusculi de carbon și azot sunt capabili să se miște în jurul planetei prin aceste cicluri. De exemplu, un atom de carbon este absorbit din aer în apa oceanului, unde este folosit de planctonul plutitor care face fotosinteza pentru a obține nutriția de care au nevoie., Există posibilitatea ca acest mic atom de carbon să devină parte a scheletului planctonului sau o parte a scheletului animalului mai mare care îl mănâncă și apoi o parte dintr-o rocă sedimentară atunci când lucrurile vii mor și numai oasele sunt lăsate în urmă. Carbonul care face parte din roci și combustibili fosili precum petrolul, cărbunele și gazele naturale poate fi ținut departe de restul ciclului carbonului pentru o lungă perioadă de timp. Aceste locuri de depozitare pe termen lung sunt numite „chiuvete”. Când combustibilii fosili sunt arși, carbonul care a fost subteran este trimis în aer sub formă de dioxid de carbon, un gaz cu efect de seră.,recent, oamenii au fost cauza acestor cicluri biogeochimice pentru a schimba. Când tăiem pădurile, facem mai multe fabrici și conducem mai multe mașini care ard combustibili fosili, modul în care carbonul și azotul se mișcă în jurul Pământului se schimbă. Aceste schimbări adaugă mai multe gaze cu efect de seră în atmosfera noastră și acest lucru provoacă schimbări climatice.
ciclul carbonului
elementul carbon este o parte a apei de mare, a atmosferei, a rocilor precum calcarul și cărbunele, a solurilor, precum și a tuturor lucrurilor vii., Pe planeta noastră dinamică, carbonul este capabil să treacă de la unul dintre aceste tărâmuri la altul ca parte a ciclului carbonului.carbonul se deplasează din atmosferă în plante. În atmosferă, carbonul este atașat de oxigen într-un gaz numit dioxid de carbon (CO2). Prin procesul de fotosinteză, dioxidul de carbon este tras din aer pentru a produce alimente obținute din carbon pentru creșterea plantelor.
ciclul azotului
azotul este un element care se găsește atât în porțiunea vie a planetei noastre, cât și în părțile anorganice ale sistemului terestru., Azotul se mișcă încet prin ciclu și este stocat în rezervoare, cum ar fi atmosfera, organismele vii, solurile și oceanele de-a lungul drumului.cea mai mare parte a azotului de pe Pământ se află în atmosferă. Aproximativ 80% din moleculele din atmosfera Pământului sunt formate din doi atomi de azot legați împreună (N2). Toate plantele și animalele au nevoie de azot pentru a produce aminoacizi, proteine și ADN, dar azotul din atmosferă nu este într-o formă pe care o pot folosi., Moleculele de azot din atmosferă pot deveni utilizabile pentru lucrurile vii atunci când sunt rupte în timpul loviturilor de trăsnet sau a incendiilor, de anumite tipuri de bacterii sau de bacterii asociate cu plantele leguminoase. Alte plante obțin azotul de care au nevoie din solurile sau apa în care trăiesc mai ales sub formă de nitrat anorganic (NO3-). Azotul este un factor limitativ pentru creșterea plantelor. Animalele obțin azotul de care au nevoie consumând plante sau alte animale care conțin molecule organice compuse parțial din azot., Când organismele mor, corpurile lor se descompun aducând azotul în sol pe uscat sau în oceane. Pe măsură ce plantele și animalele moarte se descompun, azotul este transformat în forme anorganice, cum ar fi sărurile de amoniu (NH4+ ) printr-un proces numit mineralizare. Sărurile de amoniu sunt absorbite pe argila din sol și apoi modificate chimic de bacterii în nitrit (NO2-) și apoi nitrat (NO3- ). Nitratul este forma frecvent utilizată de plante. Se dizolvă ușor în apă și se scurge din sistemul de sol., Nitratul dizolvat poate fi returnat în atmosferă de anumite bacterii printr-un proces numit Denitrificare.anumite acțiuni ale oamenilor determină modificări ale ciclului azotului și ale cantității de azot stocate în rezervoare. Utilizarea îngrășămintelor bogate în azot poate provoca încărcarea nutrienților în căile navigabile din apropiere, deoarece nitrații din spălarea îngrășămintelor în curenți și iazuri. Nivelurile crescute de nitrați determină plantele să crească rapid până când consumă aprovizionarea cu nitrați și mor., Numărul de erbivore va crește atunci când aprovizionarea plantelor crește și apoi erbivorele vor rămâne fără o sursă de hrană atunci când plantele mor. În acest fel, schimbările în aprovizionarea cu nutrienți vor afecta întregul lanț alimentar. În plus, oamenii modifică ciclul azotului prin arderea combustibililor fosili și a pădurilor, care eliberează diferite forme solide de azot. Agricultura afectează, de asemenea, ciclul azotului. Deșeurile asociate creșterii animalelor eliberează o cantitate mare de azot în sol și apă. În același mod, deșeurile de canalizare adaugă azot în soluri și apă.,
poluarea cu azot și aer
o ceață inestetică de smog, vizibilă din laboratorul NCAR ” s Mesa, se sprijină pe Valea Boulder. (Imagine: UCAR)
oxidul Nitric (NO) și dioxidul de azot (NO2) sunt cunoscute împreună ca oxizi de azot. Acești oxizi de azot contribuie la problema poluării aerului, jucând roluri în formarea atât a smogului, cât și a ploii acide. Ele sunt eliberate în atmosfera Pământului de surse naturale și generate de om.oxidul Nitric este un gaz incolor, inflamabil, cu un miros ușor., Dioxidul de azot este un gaz roșu-portocaliu profund care este otrăvitor, dar nu inflamabil. Acesta, împreună cu aerosolii, este responsabil pentru culoarea roșiatică-maronie a smogului. La concentrații mari este foarte toxic și poate provoca leziuni pulmonare grave. Dioxidul de azot este un agent oxidant puternic și, prin urmare, este foarte reactiv cu alți compuși.oamenii de știință estimează că între 20 și 90 de milioane de tone de oxizi de azot în produse în mod natural în fiecare an din surse, cum ar fi vulcani, oceane, degradare biologică, și fulgere., Activitățile umane adaugă încă 24 de milioane de tone de oxizi de azot în atmosfera noastră anual.atât NO, cât și NO2 se formează în timpul arderii la temperaturi ridicate în atmosferă, când oxigenul se combină cu azotul. Gazele de eșapament ale autoturismelor și camioanelor sunt surse majore de oxizi de azot, la fel ca și emisiile provenite de la centralele electrice. Evacuarea automobilelor are mai mult decât NO2, dar odată ce NO este eliberat în atmosferă, se combină rapid cu oxigenul din aer pentru a forma NO2.oxizii de azot sunt cel puțin parțial responsabili pentru mai multe tipuri de poluare a aerului., Dioxidul de azot își dă culoarea la ceața roșiatică-brună pe care o numim smog. Fotodisocierea dioxidului de azot de către lumina soarelui produce oxid nitric și ozon în troposferă, care este o altă componentă a smogului. O serie de reacții chimice transformă compușii organici volatili (COV) în substanțe care se combină cu dioxidul de azot pentru a produce PAN (nitrat de Peroxiacitil), încă un element din smog. Dioxidul de azot din aer reacționează, de asemenea, cu vaporii de apă pentru a forma acid azotic, unul dintre tipurile de acid în ploaia acidă. Concentrația de oxid Nitric în aer nepoluat este de aproximativ 0,01 ppm., În smog, concentrația crește de douăzeci de ori până la aproximativ 0,2 ppm.deși oxizii de azot au obținut o distincție dubioasă ca poluanți, ei sunt, de asemenea, utilizați în mod benefic în unele procese industriale. Oxidul Nitric este fabricat pe scară largă și este ulterior utilizat pentru a produce acid azotic (HNO3). Pentru a crea oxid nitric pentru utilizări industriale, chimiștii combină amoniacul (NH3) cu oxigenul (O2), eliberând apa (H2O) ca produs secundar. Compușii de azot derivați din acidul azotic sunt utilizați pentru a crea îngrășăminte chimice, explozivi și alte substanțe utile.