اثرات نیتروژن بر سلامتی و محیط زیست
گاز نیتروژن بی رنگ ، بی بو ، بی مزه و به صورت دو اتمی Diatomic و گازی شکل می باشد. نیتروژن دارای پنج الکترون در پوسته خارجی خود است و لذا در اکثر ترکیبات سه ظرفیتی است. نیتروژن به صورت مایع تبدیل به مایع بردوتی به نام Cryogen میشود.
کاربردهای نیتروژن
بیشترین مصرف یکنواخت تجاری نیتروژن به عنوان یک جز component در تولید آمونیاک است که متعاقباً به عنوان کود و برای تولید اسید نیتریک استفاده می شود.
ازت مایع (که اغلب به آن LN2 گفته می شود) به عنوان مبرد برای انجماد و حمل و نقل مواد غذایی ، برای حفظ بدن و سلولهای تولید مثل (اسپرم و تخمک) و ذخیره سازی پایدار نمونه های بیولوژیکی استفاده می شود.
نمک های اسید نیتریک شامل برخی ترکیبات مهم ، به عنوان مثال نیترات پتاسیم ، اسید نیتریک و نیترات آمونیوم است. ترکیبات آلی نیتراته ، مانند نیترو گلیسیرین و ترینیتروتولوئن ، اغلب مواد منفجره هستند.
نیتروژن در محیط
نیتروژن 78 درصد جو زمین را تشکیل می دهد و تمام بافت های زنده را تشکیل می دهد. نیتروژن عنصر اساسی برای زندگی است ، زیرا یک ماده تشکیل دهنده DNA است و به همین ترتیب ، بخشی از کد ژنتیکی است.
مولکول های نیتروژن عمدتا در هوا وجود دارد. در آب و خاک نیتروژن را می توان در نیترات و نیتریت یافت. همه این مواد بخشی از چرخه نیتروژن هستند و همه به هم پیوسته هستند.
بشر به طور عمده به دلیل استفاده از کودهای حاوی نیترات ، نسبت نیترات طبیعی و نیتریت طبیعی را تغییر داده است. نیتروژن به طور گسترده ای توسط شرکت های صنعتی ساطع می شود و در نتیجه واکنش هایی که در چرخه نیتروژن اتفاق می افتد ، منابع نیترات و نیتریت را در خاک و آب افزایش می دهد. به همین دلیل غلظت نیترات در آب آشامیدنی بسیار افزایش می یابد.
اثرات نیتروژن بر سلامتی
نیترات ها و نیتریت ها اثرات فراوانی را بر روی سلامتی دارند از جمله:
- واکنش با هموگلوبین در خون ، باعث کاهش ظرفیت حمل اکسیژن خون (نیتریت)
- کاهش عملکرد غده تیروئید (نیترات)
- کمبود ویتامین A (نیترات)
- شکل گیری نیترو آمین ها ، که به عنوان یکی از مهمترین دلایل سرطان شناخته می شوند (نیترات ها و نیتریت ها)
اما از نظر سوخت و ساز بدن ، اکسید نیتریک (NO) بسیار مهمتر از نیتروژن است. در سال 1987 ، سالوادور مونكادا كشف كرد كه این یك پیام رسان حیاتی بدن برای شل كردن عضلات است و امروزه می دانیم كه در سیستم قلبی عروقی ، سیستم ایمنی بدن ، سیستم عصبی مركزی و سیستم عصبی محیطی نقش دارد. آنزیمی که اکسید نیتریک تولید می کند ، سنتز اکسید نیتریک نامیده می شود ، در مغز به وفور یافت می شود.
اگرچه اکسید نیتریک عمر نسبتاً کوتاهی دارد اما می تواند از طریق غشا پخش شود تا عملکرد خود را انجام دهد. در سال 1991 ، تیمی به سرپرستی K.E. اندرسون از بیمارستان دانشگاه لوند ، سوئد ، نشان داد که اکسید نیتریک با شل کردن عضله کنترل کننده جریان خون به آلت ، نعوظ را فعال می کند.
اثرات زیست محیطی نیتروژن
انسان منابع طبیعی نیترات و نیتریت را کاملاً تغییر داده است. علت اصلی افزودن نیترات و نیتریت استفاده گسترده از کودها است. فرآیندهای احتراق همچنین می توانند منابع نیترات و نیتریت را افزایش دهند ، به دلیل انتشار اکسیدهای نیتروژن که می توانند به نیترات و نیتریت در محیط تبدیل شوند.
نیترات ها و نیتریت ها در طی تولید مواد شیمیایی تشکیل می شوند و از آنها به عنوان محافظ غذا استفاده می شود. این باعث می شود غلظت نیتروژن آب های زیرزمینی و سطحی و نیتروژن موجود در غذا بسیار افزایش یابد.
افزودن پیوندهای نیتروژن در محیط اثرات مختلفی دارد:
- در مرحله اول ، می تواند ترکیب گونه ها را به دلیل حساسیت موجودات خاص به عواقب ترکیبات نیتروژن تغییر دهد.
- ثانیا ، به طور عمده نیتریت ممکن است اثرات مختلف سلامتی در انسان و حیوانات ایجاد کند. غذایی که سرشار از ترکیبات نیتروژن باشد می تواند باعث کاهش انتقال اکسیژن خون شود که این امر می تواند عواقب جدی برای گاوها به همراه داشته باشد.
- جذب زیاد نیتروژن می تواند در غده تیروئید مشکل ایجاد کند و منجر به کمبود ویتامین A شود. در معده و روده حیوانات نیترات ها می توانند نیتروآمین تشکیل دهند. ترکیبات خطرناک سرطان زا.