Hvad er nitrogen? Hej og velkommen til GS Biologi, hvor den i dag står på nitrogenkredsløbet for grundskolens 8. årgang. Nitrogen, som på dansk kaldes kvælstof, er grundstof nummer 7 i det periodiske system og har den kemiske betegnelse ind.
Det er et ultra vigtigt stof for alt liv og det indgår i et utalde kemiske forbindelser. Nitrogenkredsløbet, altså den måde alle nitrogenatomer bevæger sig rundt på, er vigtigt at lære for at kunne forstå, hvorhen der kan være problemer med nitrogen og hvilke konsekvenser det har for miljø og liv. Cirka 78% af atmosfæren består af nitrogen i gasform, men i fast form findes nitrogen også i jorden og i levende organismer. Vel at mærke det, når nitrogenet binder sig sammen med andre grundstoffer. Et eksempel på det er stoffet urea, også kendt som urinstof, der har denne kemiske formel.
Som det ses, indgår nitrogen i netop den kemiske forbindelse. Mennesker og dyr får nitrogen gennem føden, mens planter får tilføjet nitrogen på en anden måde. I visse planters rodknolde sidder der bakterier, som lever i symbiose med planten.
Symbiose betyder her, at bakterierne og planterne giver noget til hinanden, og på den måde har de gavn af hinanden. Planterne giver bakterierne sukkerstof, som vil blive dannet i fotosyntesen. og til gengæld sørger bakterierne for at omdanne fri nitrogen til nye kemiske forbindelser, hvor i nitrogen indgår.
Udover nitrogenforbindelserne optager planterne også det vigtige stof fosfor og forskellige metaller som kalium, calcium, nickel, magnesium og jern. Alt det vi kender som næringsstoffer. Så langt, så godt. Lad os nu prøve at få et overblik over nitrogenkredsløbet. Okay, lad os prøve at dykke ned i det her nitrogenkredsløb.
Altså som sagt, 78% af atmosfæren består af nitrogen. gasform, og vi mennesker, vi indånder det og bare udånder det, sådan set bare igen, uden at optage nitrogen. Vi skal have nitrogen gennem maden, og det er også til gengæld vigtigt, at vi får det, så vi kan få opbygget aminosyre, proteiner og den slags.
Planter har også brug for nitrogen. De får det bare på en anden måde. Bælgplanter, B-A-L-G, bælgplanter, det kan fx være kløverblomster. Jeg har fx meget hvidkløver ude i min græsplæne. Bælgplanter er udstyret med nitrogenfixerende bakterier i deres rodknolde.
Nitrogenfixerende bakterier er i stand til at indfange nitrogen fra atmosfæren og omlande det til andre kemiske forbindelser som f.eks. NH4, kalde ammonium og NH3, kalde nitrat. Det er to vigtige bestanddele, som planterne har brug for, og de kan blive dannet gennem nitrogenfixeringsspænd. process. Lige præcis for nitratsvidkommende, så kan det også godt blive dannet på en anden måde.
Det kan blive dannet i atmosfæren, når der sker det, vi kalder for elektriske udladninger. Det er også det, vi på godt dansk bare kalder for lyn og torden. Der kan nitrogenet gå sammen med oksygenet og danne NO3, altså nitrat. Og når det falder ned med regnen og jorden osv., og bliver optaget, til sidst bliver optaget i planterne, så får planterne så nitrat af den vej også. Så skal vi se på nedbrydning af dødt organismateriale.
Normalt bliver der brugt ild til det ved en normal respirationsproces, og der vil produktet så være vand og CO2. Men når der ikke er ild til stede i den her proces med at nedbryde dødt organismateriale, eller DOM, så vil produktet i stedet for blive ammoniak, også kaldet NH3, og det ammoniak vil så reagere videre meget hurtigt, faktisk, og blive til ammonium. som har den kineske form NH4, og ammonium er en af de bestanddele, som planterne godt kan bruge. Den her proces med at nedbryde dødt organiskt materiale uden brug af ilt, det kaldes en anaerob-proces, der er ikke ilt til stede, anaerob, og hele processen i sin helhed kaldes for ammonifikation, og den er vigtig at forstå.
Det her ammonium kan godt være, at det på et tidspunkt møder en iltholdt zone, og går i forbindelse med det her ilt. Når det sker, vil hårerne blive smidt væk, og der vil i stedet blive dannet nitrit, altså NO2, og nitrit bliver meget hurtigt omdannet til nitrat. Det er jo egentlig meget småt hertil, fordi nitrat kan planterne bruge, men bliv med opstår, hvis der bliver dannet for meget af det her nitrat, fordi nitrat er vandopløseligt. Det betyder, at det kan blande sig med vand, og dermed også bevæge sig med vand. Så når vi har for eksempel...
det regner, og der siver vand ned gennem jorden og videns grundvand, så kan det på den måde godt trække de trættede med sig. Og det er vi egentlig ikke interesserede i, fordi når vi så bor... vandet op og til sidst drikker det, så er det faktisk giftigt for vores krop, fordi nitratet hæmmer vores optagelse af ild. Vi har brug for at se en ild rundt i kroppen, så vi kan holde cellerne i gang. Den her proces med at få lavet ammonium om til nitrit og derefter nitrat, den kaldes for en nitrifikation.
Vi bemærker jo, at det er en ageroproces, fordi der er ild til stede. Den her nitrat Normalt under en nedbrydning, hvor vi bruger ild, kan nitratet godt gå ind og erstatte den her ild. Det foregår sådan her, at nitratet under en nedbrydning af organiskt materiale, hvis der bruges nitrat i stedet for ild der, så vil produkterne blive H2O, altså vand, og CO2, altså koldioxid, og N2, altså nitrogen.
Og der ser vi jo, at N2, altså det er jo... Det er en gasform på det her stadie, og den gas vil vi bare sende tilbage til atmosfæren, og dermed har vi kredsløbet sluttet. Hele processen her hedder denitrifikation, og som sagt, NO3 fungerer som ild i det her tilfælde. Og når vi får vand og CO2, men også nitrogen ud af det, så bliver det jo bare et gas, som sagt, og bliver sendt tilbage til atmosfæren.
Og dermed er kredsløbet som sagt sluttet. Så vi er meget glade for denitrifikation. Det er en proces, der foregår, når organiskt materiale bliver nedbrudt, hvor der ikke er ild til stede, men hvor vi kan bruge det her nitrat i stedet for.
Derfor er vi jo specielt interesserede i at beholde vores enge, som måske grænser op til landmandsmark og til en sø. Der er det godt at have en ildfri zone midt imellem, så det nitrifiktion kan finde sted. Hvis ikke den her zone er der, så vil nitratet jo så bare fortsætte ud i søen, kan man sige. Så vi er glade for den etiket, og vi kan godt lide, at der er de her ildfri zoner, som f.eks.
ingen nær landmandsmarker.