Lämmastik
Organismides esineb lämmastik põhiliselt aminohapetes, valkudes ja nukleotiidides/nukleiinhapetes. Biomolekulides on lämmastik süsinikuskeletti täiendav, mitmekesistav ja biomolekuli reaktiivsust tõstev element. Lämmastiku allikateks veekogudes on sademed, atmosfäärilämmastiku fikseerimine ja sissekanne pinna- ning põhjavete kaudu. Lämmastik lahkub veekogudest väljavoolude kaudu, denitrifikatsiooni (nitraatide reduteerimisel molekulaarse lämmastikuni) tulemusena ja settimisel anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite koosseisus.
Loodusvetes esineb mineraalne lämmastik kolme vormina – ammoonium, nitritid ja nitraadid (Joonis 19).
Loodusvetes esineb mineraalne lämmastik kolme vormina – ammoonium, nitritid ja nitraadid (Joonis 19).
Joonis 19. Lämmastiku erinevad vormid loodusvetes.
Levinuim anorgaanilise lämmastiku esinemisvorm on pinna- ja põhjavetes ning sademetes nitraadid. Meres jääb nende kontsentratsioon vahemikku 0,2-0,4 mg/l. Magevetes on nitraatse lämmastiku hulk sesoonselt ja sügavusest sõltuvalt suuresti varieeruv ning võib kõikuda vahemikus 0-10 mg/l. Nitriteid leidub nitraatidega võrreldes tunduvalt väiksemas hulgas. Põhjus on selles, et nad nitrifitseerimisprotsessi vaheprodukt ja seetõttu akumuleeruvad harva. Nitritid paiknevad meres enamasti allpool fotosünteesitsooni ning nende kontsentratsioon on väga madal 0-0,01 mg/l. Magevetes on nitritite kontsentratsioon kõrgem, suurusjärgus 0,1 mg/l. Rohkem leidub nitriteid eutroofsete järvede anaeroobses hüpolimnionis ning tugeva orgaanilise aine reostuse all kannatavates jõgedes ja järvedes. Ammoonium tekib veekogudes peamiselt heterotroofsete bakterite elutegevuse tulemusena, kes lagundavad valke ja teisi lämmastikku sisaldavaid orgaanilisi ühendeid. Ammooniumlämmastikku leidub avaookeanis mitte rohkem kui 0,01 mg/l. Rannikualadel aga 0,2 mg/l või rohkem. Reostumata magevetes jääb kontsentratsioon vahemikku 0-5 mg/l, kuid anaeroobses hüpolimnionis pole haruldased ka üle 10 mg/l küündivad kogused.
|
Mineraalset lämmastikku omastavad vetikad võimaluse korral just ammooniumioonina. See on kõige ökonoomsem, kuna nitraadid ja nitritid tuleb eelnevalt redutseerida ning selleks kulub energiat. Aeroobses veekihis on ammooniumi kontsentratsioon tavaliselt madal ning fütoplankton kasutab nitraate.
|
Joonis 20. Zooplankteri väljaheide. Loomsel hõljumil on väga oluline roll veekogude toiteainete regeneratsioonil.
|
Lämmastiku regeneratsioonis on vähetoitelistes vetes põhiosa bakteritel, algloomadel ja seentel; eutroofsetes vetes ‑ zooplanktonil (Joonis 20) ja teistel veeloomadel. Lämmastiku defitsiidi tingimuses võivad arenema hakata õhulämmastikku fikseerivad sinivetikad. See ongi peamiseks põhjuseks, miks lämmastik järvedes tavaliselt limiteeriv element ei ole. Ookeanides ja meredes, kus lämmastik on limiteerivaks elemendiks, takistab õhulämmastiku fikseerimist reeglina rauanappus.
