நைதரசன் சுழற்சி

நைதரசன் சுழற்சி (Nitrogen cycle) என்பது நைட்ரசனானது வளிமண்டலம், புவிச்சூழல் மண்டலம் மற்றும் கடல்சார் சூழல் மண்டலம் ஆகியவற்றில் தனது பல்வேறு வேதி வடிவங்களில் மாறி சுழன்று வரும் ஒரு உயிரியபுவிவேதிச் சுழற்சியைக் குறிக்கிறது. நைட்ரசனின் மாற்றமானது உயிரியல் மற்றும் இயற்பியல் ஆகிய இரு செயல்முறைகளின் வழியாகவும் நிகழ்ந்திருக்கலாம். நைதரசன் சுழற்சியில் முக்கியப் படிநிலைகளாவன; நைதரசன் நிலைப்படுத்தல், நைதரசன் ஏற்றம், நைதரசனிறக்கம் ஆகியவையாகும். புவியின் வளிமண்டலத்தின் பெரும்பகுதியானது (78%) வளிமண்டல நைட்ரசனால் ஆக்கப்பட்டுள்ளது. நைட்ரசனின் மிகப்பெரும் மூலமாக வளிமண்டல நைட்ரசனே உள்ளது. இருப்பினும், வளிமண்டல நைட்ரசனானது உயிரியப் பயன்பாட்டிற்கு குறிப்பிட்ட அளவே கிடைக்கக்கூடியதாய் இருப்பதனால் இது சூழல் மண்டலத்தின் பல வகைகளில் பயன்படு நைட்ரசனை கிடைப்பருமை உடையதாக ஆக்குகிறது.

சுற்றுப்புறச் சூழலின் ஊடாக நைட்ரசனின் ஓட்டம் பற்றிய ஒரு உருவவரைபட விளக்கம். சுழற்சியில் பாக்டீரியாவின் முக்கியத்துவம், சுழற்சியில் அது ஒரு முக்கியக் கூறாக இருப்பதை உடனடியாக அறியப்பட்டு, உயர் உயிர்பொருள்களால் ஒன்றுபட்டிணையும் இயல்புள்ள வெவ்வேறு வடிவிலான நைதரசன் கலவைகளை வழங்குகிறது.

சூழலியலைப் பொறுத்தவரை நைட்ரசன் சுழற்சி என்பது மிகவும் கவனிக்கத்தக்க ஒன்றாகத் திகழ்கிறது. ஏனெனில், நைட்ரசனின் கிடைக்கும் தன்மையானது முதன்மை உற்பத்தி, கரிமச்சிதைவு போன்ற சூழலியல் செயல்முறைகளின் வீதத்தைப் பாதிக்கும் மிக முக்கியமான காரணியகாத் திகழ்கிறது. புதைபடிவ எரிபொருள் எரிப்பு, செயற்கை நைட்ரசன் உரங்களின் பயன்பாடு மற்றும் கழிவுநீரில் நைட்ரசனை வெளியிடுதல் போன்ற மனித நடவடிக்கைகள் உலகளாவிய நைட்ரஜன் சுழற்சியை வியத்தகு முறையில் மாற்றியுள்ளன. உலகளாவிய நைட்ரஜன் சுழற்சியின் மனித நடவடிக்கைகளால் ஏற்பட்ட மாற்றம் இயற்கை சுற்றுச்சூழல் அமைப்பையும் மனித ஆரோக்கியத்தையும் எதிர்மறையாக பாதிக்கக்கூடும்.

செயல்முறைகள்

நைட்ரசனானது சூழலில் கரிம நைட்ரசன், அம்மோனியம் அயனி (NH+4), நைத்திரைற்று (NO−2), நைத்திரேட்டு (NO−3), நைட்ரசு ஆக்சைடு (N₂O), நைட்ரிக் ஆக்சைடு (NO) அல்லது கனிம நைட்ரசன் வாயு (N₂) உள்ளிட்ட பலவிதமான வேதிவடிவங்களில் காணப்படுகிறது. கரிம நைட்ரஜன் ஒரு உயிரினத்தின் வடிவில், மக்கிய அல்லது கரிமப் பொருட்களின் சிதைவின் இடைநிலை விளைபொருள்களில் காணப்படலாம். நைட்ரசன் சுழற்சியின் செயல்முறைகள் நைட்ரசனை ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாற்றுவதாகும். அந்த செயல்முறைகளில் பல நுண்ணுயிரிகளால் ஆற்றலை அறுவடை செய்ய அல்லது அவற்றின் வளர்ச்சிக்குத் தேவையான வடிவத்தில் நைட்ரசனைப் பெற்றுக்கொள்ளும் முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. உதாரணமாக, விலங்குகளின் சிறுநீரில் உள்ள நைட்ரசன் கழிவுகள், தாவரங்கள் பயன்படுத்திக் கொள்ள மண்ணில் உள்ள நைட்ரசனாக்கம் செய்யும் பாக்டீரியாவால் சிதைக்கப்படுகின்றன. நைட்ரசன் சுழற்சியை உருவாக்க இந்த செயல்முறைகள் எவ்வாறு ஒன்றிணைகின்றன என்பதை வரைபடம் காட்டுகிறது.

நைதரசன் நிலைநிறுத்தல்

வளிமண்டலம், தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகள் மூலம் நைதரசன் வாயுவை ( N₂) நைட்ரேட்டுகள் மற்றும் நைட்ரைட்டுகளாக மாற்றுவது நைட்ரசன் நிலைப்படுத்தல் எனப்படும். வளிமண்டல நைட்ரஜன் தாவரங்களால் எடுத்துக் கொள்ளக்கூடிய ஒரு பயன்படுத்தக்கூடிய வடிவத்தில் பதப்படுத்தப்பட வேண்டும், அல்லது "நிலைப்படுத்தப்பட வேண்டும்". நைட்ரசனானது ஆண்டுக்கு 5 முதல் 10 பில்லியன் கிலோ வரை மின்னல் அடிப்பதன் மூலம் நிலைநிறுத்தப்படுகிறது, ஆனால், பெரும்பாலான நைட்ரசன் நிலைநிறுத்தமானது டைஅசோட்ரோப்கள் எனப்படும் தனித்து வாழும் அல்லது இணைந்து வாழும் பாக்டீரியாக்களால் நிகழ்த்தப்படுகிறது. இந்த பாக்டீரியாவில் நைட்ரஜனேஸ் நொதியம் உள்ளது, இது வாயு நைதரசனை ஐதரசனுடன் இணைத்து அமோனியாவை உற்பத்தி செய்கிறது, இது பாக்டீரியாவால் இதர கரிமச் சேர்மங்களாக மாற்றப்படுகிறது. மாலிப்டினம் (Mo)-நைட்ரஜனேஸின் செயல்பாட்டின் மூலம் பெரும்பாலான உயிரியல் நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்தல் ஏற்படுகிறது, இது பல்வேறு வகையான பாக்டீரியாக்கள் மற்றும் சில ஆர்க்கீயாக்களில் காணப்படுகிறது. மாலிப்டினம்-நைட்ரஜனேஸ் என்பது ஒரு சிக்கலான இரு-கூறு நொதியம் ஆகும், இது பல் உலோகங்கள் கொண்ட இணைக் குழுக்களைக் கொண்டுள்ளது.

நூல்விவரத் தொகுப்பு

• தி நைட்ரஜன் சைக்கிள், அண்ட் நியூ டாங்க் சிண்ட்ரோம் http://www.aquariumdomain.com/viewArticle.php?article_id=2 பரணிடப்பட்டது 2009-02-18 at the வந்தவழி இயந்திரம், accessed 2006-07-16.
• ரேவென், பி.ஹெச். மற்றும் ஜி.பி.ஜான்சன். 1996. உயிரியல். டபிள்யூஎம். சி. பிரௌன் பப்ளிஷர்ஸ்.
• தி நைட்ரஜன் சைக்கிள் http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/N/NitrogenCycle.html பரணிடப்பட்டது 2010-07-11 at the வந்தவழி இயந்திரம்