Nitrater i Økosystemer

Nitrationer, eller NO3, er viktige deler av et naturlig fungerende økosystem. Nitrogen, som planter krever en større mengde enn hvilken som helst annen næringsstoff, kan bare bli absorbert av planter i form av ammoniakk og nitrat. På grunn av menneskelig aktivitet, derimot, er overdreven nitrat forårsaker forurensning av grunnvann, elver, innsjøer, elver og hav. Nitrat forurensning kan forårsake en rekke økologiske problemer samt opprette en helsefare for mennesker.

The Natural Nitrogen Cycle

Nitrogenkretsløpet er svært viktig for helsen til hver terrestriske økosystemet på planeten. Atmosfæren er for det meste nitrogen, men planter kan ikke absorbere diatomisk nitrogen, N2, som er i luften. De må stole på visse nitrogenfikserende bakterier, hvorav mange lever i symbiose med belgfrukter - slik som jordnøtter, soya og alfalfa - å transformere atmosfærisk nitrogen til ammoniakk, som planter kan absorbere. Ammoniakk er også omgjort til nitritt, eller NO2-, og deretter til nitrat eller NO3, av forskjellige bakterier som kalles nitrifiserende bakterier. Disse nitrater blir deretter enten tatt opp av planter, oppløst i grunnvann eller regnvann avrenning, eller sluppet ut i atmosfæren som diatomic nitrogen etter metabolisme av denitrifiserende bakterier.

Menneskerettighetskilder Nitrogen

Mennesker forstyrre normal nitrogenkretsløpet ved å legge store mengder nitrogen i form av gjødsel og animalsk avfall fra storfe og fjørfe. Landbruk er ansvarlig for mye av denne ekstra nitrogen, men gjødsel på private plener, hageområder og golfbaner også bidra til problemet. Nitrat er svært løselig i vann, slik at det lett kan lekke inn i grunnvannet eller bæres i bekker og elver av regnvann avrenning, spesielt når det er feil brukt som gjødsel.

Faktorer som påvirker Utlekking

Den skadelige virkningen av nitrogengjødsel kan minimeres. Sakte frigivelse gjødnings tillater plantene å absorbere mer av nitrogenet før det utlutes bort. Ved å anvende bare så mye som plantene kan bruke, kan grunnvannsforurensning reduseres. Utlekking er også mer av et problem i svært vanningsanlegg felt, i sandjord, og i høst når plantene absorberer mindre nitrogen. Ideelt sett kan kunstgjødsel bli foregone helt og nitrogenbehov kan dekkes gjennom vekstskifte med belgfrukter eller ved å plante belgfrukter sammen med normale avlinger.

Effekter i Grunnvann

Høye nivåer av nitrater i grunnvannet kan påvirke menneskers helse. Nitrat eksponering kan føre til en tilstand som kalles methemoglobinemi, der nitrater føre jern i de røde blodcellene til å bli oksidert, ødelegge deres evne til å frakte oksygen. Spedbarn er mest utsatt for nitrat forgiftning, noe som kan øke risikoen for blå baby syndrom, hvori spedbarn dør fra en mangel på oksygen.

Effekter i overflatevann

Høye nivåer av nitrat i ferskvannsøkosystemer eller i marine økosystemer nær fjæra kan være direkte skadelig for fisk, og kan føre til vekst mangler, immunfunksjon eller død. Enda mer destruktivt, nitrater bidra til eutrofiering, et begrep for nærings overbelastning i akvatiske økosystemer. På samme måte som nitratgjødsel føre plantene å vokse på land, er de også føre alger til å vokse i vann. Nitrat forurensning kan føre til eksplosiv befolkningsvekst, eller algeoppblomstring. Overskuddet av alger mørkner vannet og reduserer sollys gjennomtrengning, noe som i sin tur reduserer fotosyntese og reduserer løst oksygen. Da algene dør, mater deres nedbrytning bakterier, noe som ytterligere bryter ned oppløst oksygentilførsel, noen ganger til det punkt hvor fisken ikke lenger kan overleve.