222

Рассмотрев основные реакции круговорота азота, мы можем теперь взглянуть на весь этот процесс в целом и попытаться понять его связи с другими процессами в природе. Морская вода имеет слегка щелочную реакцию, она может медленно отдавать в воздух аммиак, но количественно оценить этот приток аммиака почти невозможно, Суша служит в основном окислов азота. С дождями вносится в год около 25 млн. т фиксированного азота. Считается, что 70% этого количества фиксировано и циркулирует в биосфере уже довольно давно и лишь 305 фиксировано недавно под действием разрядов атмосферного электричества и в результате других атмосферных явлений.

В систему постоянно поступает новый азот в результате выветривания изверженных пород земной коры. Потеря азота уравновешивается поступлением в атмосферу так называемого «ювенильного азота» из вулканов. Этим путем в круговорот ежегодно возвращается 2…3 млн. т фиксированного азота.

Если в конце XIX века ученые опасались, как бы бактерии-денитрификаторы не обеднили почву, то сегодня, напротив, озабочены отставанием денитрификации от фиксации азота. Ведь большое количество фиксированного азота вносится в биосферу как следствие его промышленной фиксации и усиленного выращивания бобовых. Возникла необходимость больше узнать о денитрификации – узнать точно, где и в каких условиях она происходит.

Известно прежде всего, что в норме денитрификация почти не идет в аэробных условиях. Если доступен свободный кислород, то для организма энергетически выгоднее окислять с его помощью органические соединения, чем использовать кислород, связанный в нитратах. Однако в биосфере должны быть и обширные области с анаэробными условиями, благоприятствующими денитрификации. Такие условия складываются всюду, где поступление органических веществ превосходит поступление кислорода, необходимого для их разложения. Типичные примеры областей, где процесс денитрификации идет вблизи от поверхности – арктическая тундра, болота и другие сходные местообитания с ограниченным поступлением кислорода.

Что касается круговорота азота в океане в океане, то о нем известно еще. Мы знаем, что некоторые морские организмы фиксируют азот, но количественных данных у нас почти нет. Считается, что за год реки выносят в океан около 10 млн. т в форме нитратов и раза в два больше в форме органических веществ. Поскольку в осадочные породы уходит мало азота, можно считать, что океан до вмешательства человека в круговорот азота успевал денитрифицировать все это количество.

Так как мы недостаточно осмотрительно обращаемся с азотными удобрениями и азотсодержащими отбросами, реки и озера могут перенасытиться азотом, попадающим в них с водой. В таких водоемах и подземных водах концентрация азота может настолько повыситься, что вода станет вообще не пригодной для питья. Кое-где это уже произошло. Не исключено, что удастся использовать процессы микробной денитрификации для уменьшения количества связанного азота, но потребуется еще много усилий на то, чтобы разработать методы практического применения денитрификаторов.

Деятельность, направленная, на то, чтобы прокормить растущее народонаселение, должна быть уравновешена, поисками путей к сохранению равновесия в круговороте азота.