Circuitul Biogeochimic al Azotului

In ultimii 200 ani industrializarea globala a dereglat raportul de gaze necesar pentru echilibrul atmosferic.Arderea carbunelui si a gazului metan a dus la formarea unor cantitati enorme de dioxid de carbon,oxizi de azot si alte gaze ,mai ales dupa sfarsitul secolului trecut cand a aparut automobilul . Dezvoltarea agriculturii a determinat acumularea unor cantitati mari de metan si oxizi de azot in atmosfera

Azotul este un nemetal, cu o electronegativitate de 3,0. Are cinci electroni pe ultimul strat si de aceea este de obicei trivalent. „Azotul pur este un gaz diatomic incolor si nereactiv la temperatura camerei. Condenseaza la 77 K, la presiune, si ingheata la 63K” (www.Wikipedia.com).

Atomul de azot avand pe stratul electronic exterior cinci electroni , in combinatiile cu hidrogenul si cu metalele el isi completeaza octetul electronic. Diferitele stari de oxidare pe care le poate manifesta azotul in combinatiile sale sunt urmatoarele : de la +5: N2O5 azotat pana la -3: NH3 amoniac. Molecula azotului este diatomica , atomii de azot fiind legati intre ei printr-o legatura tripla

„Rezervorul principal il reprezinta atmosfera in care azotul intra in proportie de 79% din volum ceea ce reprezinta circa 80% din cantitatea totala de N a planetei. Restul de 20% este cuprins in structura humusului din sol, in substantele organice cu azot din organismele vii, precum si in unele sedimente de natura organica sau minerala „ (Bot-nariuc 1982)

Azotul devine un poluant atunci cand este in exces in apele subterane si de suprafata, in sol si in aer. Poluarea cu azot poate avea loc in apele subterane si de suprafata direct prin deversarile de la statiile de epurare, sistemele septice si scurgerile de la ferme, gradini si strazi. Compusii de azot sunt, de asemenea, eliberati in aer de masini, camioane, unitati energetice si din industrie de unde se pot depozita pe pamant sau direct in apa.

Azotul este legat de urmatoarele probleme de sanatate si de mediu:

Sub actiunea descarcarilor electrice sau radiatii ultraviolete are loc pornind de la N2 si O2 din aer formarea de oxizi de azot care odata cu ploaia sunt antrenati in sol.

Poluarea cu azot a apei potabile: intoxicatia hidrica cu nitrati descrisa pentru prima data de Comly in Statele Unite sub denumirea de intoxicatie cu apa de put, a fost un timp neluata in seama, dar incet, incet, numarul acestor intoxicatii a crescut iar unele au fost chiar mortale. Din analizele efectuate s-a constatat ca apa care favoriza intoxicatii avea concentratie mare de nitrati. Nitratii, elemente minerale a caror provenienta in apa poate fi naturala fiind solul bogat in saruri de azot. Dar, cea mai mare parte a nitratilor ajung in apa prin poluari in primul rand cu substante organice care contin azot si care prin biodegradare trec prin amoniac, nitriti si in ultimul moment in nitrat. Nitratii insa pot ajunge in apa si ca atare prin poluari industriale si mai ales datorita folosirii in agricultura a fertilizantilor pe baza de azot (azotatul de amoniu).

S-a constatat insa ca nitratii nu sunt toxici, decat in conditii in care sunt redusi la nitriti, recunoscuti ca toxici ai sangelui prin combinarea cu hemoglobina si formarea de methemoglobina cu producerea de fenomene asfixice prin hipoxemie Aceasta reducere a nitratilor in nitriti se poate realiza exogen, chiar in apa, vara cand temperatura creste peste 20ÚC iar apa contine germeni reducatori. Dar, cel mai frecvent apare prin reducerea lor endogena in organism,

Smogul

In timpul orelor de varf in zonele urbane concentratia atmosferica de oxizi de azot si hidrocarburi creste rapid pe masura ce aceste substante sunt emise de automobile sau de alte vehicule. In acelasi timp cantitatea de dioxid de azot din atmosfera scade datorita faptului ca lumina solara cauzeaza descompunerea acestuia in oxid de azot si atomi de oxigen. Atomii de oxigen combinati cu oxigenul molecular formeaza ozonul. Hidrocarburile se oxideaza prin reactia cu O2, si reactioneaza cu oxidul de azot pentru a produce dioxidul de azot. Pe masura ce se apropie mijlocul zilei, concentratia de ozon devine maxima, cuplat cu un minimum de oxid de azot. Aceasta combinatie produce un nor toxic de culoare galbuie cunoscut drept smog fotochimic. La alcatuirea smogului participa in primul rind produsii motoarelor cu ardere interna - resturi de hidrocarburi incomplet arse, plumb, brom, bor, etc

Ploaia acida

Termenul de ploaie acida l-a introdus chimistul Robert Angus Smith in 1872, vazand cum ploaia ataca plantele si cladirile

Mecanismul de formare a ploii acide consta in oxidarea in atmosfera a oxizilor de azot si sulf la acid azotic si sulfuric sau aerosoli de azotat si sulfat, prin procese complexe incomplet elucidate. Ajung pe sol si in ape pe cale umeda sau uscata. Pe cale umeda ajung prin ploaie sau ninsoare sau "ocult" prin ceata, chiciura etc. Stationarea in atmosfera dureaza in medie mai multe zile, permitand astfel afectarea unor regiuni departate. Pe cale uscata ajung prin difuzie ca si gaze sau in particule de aerosoli, ca azotat de amoniu sau sulfat de amoniu

Ploaia acida este in prezent un important subiect de controversa datorita actiunii sale pe areale largi si posibilitatii de a se raspandi si in alte zone decat cele initiale formarii. Intre interactiunile sale daunatoare se numara: erodarea structurilor, distrugerea culturilor agricole si a plantatiilor forestiere, amenintarea speciilor de animale terestre dar si acvatice, deoarece putine specii pot rezista unor astfel de conditii, deci in general distrugerea ecosistemelor.

Pe masura ce lacurile si raurile devin mai acide, numarul de plante si animale prezente scade. In unele cazuri, viata dispare cu totul. Sanatatea zonelor hmpadurite este afectata, de asemenea, de depozitele azot din aer si care exercita stres asupra speciilor sensibile de arbori, lucru ce rezulta in pierderea de nutrienti din sol si a biodiversitatii. Cresterea aciditatii din lacuri si rauri pare, de asemenea, sa mobilizeze metalele toxice precum aluminiu si mercur si care prezinta un risc in plus pentru pesti si pentru populatiile consumatoare de peste