Ciclo Biogeoquímico do Nitrogênio

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Departamento de Engenharia Química – DEQ
Química Industrial
Controle Ambiental
Profª Silvana Calado
Ciclo Biogeoquímico do Nitrogênio
Karoline Raphaelle Mariano da Silva
Recife, outubro de 2014.
O ciclo biogeoquímico do Nitrogênio também é conhecido como Ciclo Azoto, e este apresenta as diversas transformações que este elemento sofre durante este ciclo.
Este ciclo é um dos mais importantes no ecossistema terrestre, pois o Nitrogênio é necessário para a produção de moléculas complexas necessárias para o desenvolvimento dos seres vivos, tais como ácidos nucléicos, aminoácidos e proteínas. 
A atmosfera é composta 78% por nitrogênio na forma gasosa (N2), mas o mesmo também é encontrado em matérias orgânicas, solo e oceanos. No entanto, as plantas só conseguem utilizar o nitrogênio quando o mesmo encontra-se em três formas sólidas: íons de amônio (NH4+), íon de nitrito (NO2-) e íon de nitrato (NO3-) e estas existências não são tão abundantes na natureza.
Para as plantas, o íon amônio, quando em grandes concentrações, é tóxico. Por isso, a maioria delas obtém o Nitrogênio necessário para o seu crescimento através do nitrato. Já os animais recebem o Nitrogênio necessário através das plantas e de outras matérias orgânicas (animais vivos ou mortos).
As diversas formas sólidas nas quais o Nitrogênio se apresenta são obtidas através de processos como a Fixação e a Nitrificação, por exemplo.
Processos do Ciclo do Nitrogênio
· Fixação – Ocorre quando o N2 gasoso encontrado na atmosfera é capturado e convertido em formas que podem ser utilizadas em outros processos químicos, como o gás amoníaco, nitrato e nitrito. A fixação pode ocorrer através de diversos processos:
· Fixação biológica – quando algumas bactérias capturam a molécula de Nitrogênio (N2) e transforma em componentes que podem ser aproveitados para os demais seres vivos.
· Fixação atmosférica – Representa apenas de 3 a 4% de todo o nitrogênio fixado. Acontece quando a energia dos relâmpagos separa o Nitrogênio contido no ar e seus átomos se ligam a moléculas de oxigênio contidas no ar, formando o Monóxido de Nitrogênio (NO). Estas moléculas são dissolvidas em águas que são depositadas no solo provenientes das chuvas.
· Fixação industrial – Através de N2 e O2, processos industriais formam o gás amoníaco (NH3), que é produzido para ser principalmente utilizado como fertilizante.
· Assimilação – As plantas absorvem os Nitratos e o transformam em compostos carbonatados para produzir aminoácidos e outros compostos orgânicos de Nitrogênio. 
· Mineralização – As bactérias aeróbicas, anaeróbicas e alguns fungos decompõem a matéria orgânica morta em íon Amônio (NH4+).
· Nitrificação – A partir do gás amoníaco, bactérias produzem Nitrato em dois passos: primeiramente convertem o amoníaco em Nitritos (NO2-) e em seguida, estes são convertidos em Nitratos (NO3-), que já podem ser utilizados pelas plantas desta forma.
· Desnitrificação – Em ambiente anaeróbico, bactérias utilizam Nitrato e Oxigênio como forma de respiração e libertam Nitrogênio em estado gasoso e quase inerte (N2), que volta para a atmosfera.
· Eutrofização – É a alta concentração de Nitrogênio em determinados depósitos de água devido ao transporte do mesmo através de cursos hídricos. Esta alta concentração pode ser nociva para o ecossistema que envolve este depósito.
A reposição de Nitrogênio é feita principalmente pela atmosfera, animais, plantas, solos e oceanos. O menor tempo de residência do Nitrogênio é encontrado nas plantas e animais (cerca de 50 anos), diferente da atmosfera, onde o tempo médio de uma molécula de Nitrogênio (N2) é de 10 milhões de anos.
REFERÊNCIAS
· http://www2.ufpel.edu.br/cic/2010/cd/pdf/CB/CB_01244.pdf (acessado em outubro de 2014);
· http://educacao.globo.com/biologia/assunto/ecologia/ciclos-biogeoquimicos.html (acessado em outubro de 2014)