9.2 Stikstofkringloop

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

teken een voedselweb

Teken in je schrift een voedselweb van de onderstaande organismen:

naaktslak, regenworm, merel, kat, gras, lijster, hosta, ekster (eet eitjes)

9.2 Invloed van de mens op de stikstofkringloop

4  Je beschrijft de stikstofbinding door bacteriën.

5. Je legt uit hoe menselijke activiteiten de N-kringloop beïnvloeden.

6 Je legt de gevolgen van N-toename op het land en in het water uit en je beschrijft maatregelen om de N-toename te beperken

Begrippen: stikstoffixatie/-binding, groenbemesting, eutrofiëring, hypoxie, zure regen, stikstofcrisis

De volgende slide bevat een link naar Nijntje en het nitraat

www.slideshare.net

Stikstof gebruiken via natuurlijke processen

• Planten hebben N nodig (voor wat?) maar kunnen geen N2 opnemen uit de lucht
• vrij levende stikstofbindende bacteriën kunnen N₂ opnemen uit de lucht en vastleggen in organische stoffen
• = stikstofbinding of stikstoffixatie
• bacteriën in symbiose met planten: mutualisme 
• groenbemesting

Hoe werkt groenbemesting?

Knolletjesbacteriën

Rhizobium

anaerobe omstandigheden

enzym nitrogenase

N₂ --> NH₄⁺ --> aminozuren

plant geeft: koolhydraten

plant krijgt: NH₄⁺ 

(mutualisme)

^{bonen, soja, klaver}

vlinderbloemigen

De stikstofkringloop en de mens

groenbemesting = het verrijken van de bodem met mineralen                  afkomstig uit plantenresten

kunstmest

uitspoeling

eutrofiering= verrijking van het water met anorganische                         voedingsstoffen

Stikstof in het water

uitspoeling

eutrofiering

algenbloei

odissimilatie 

hypoxie

dood water

biodiversiteit 

Eutrofiëring

Stikstof in de atmosfeer

fossiele brandstoffen, energie en verkeer/transport

zure regen (reactie met water in de atmosfeer, zuren ontstaan, HNO3

vermesting = toevoeging van meststoffen aan een ecosysteem

bouwsector

brandnetels en bramen, vergrassing

biodiversiteit neemt af

Stikstofcrisis

Stikstofcrisis

2 voorbeelden van de gevolgen van zure regen

Vergrassing , afname van de biodiversiteit

Minder stikstof

oplossingen:

• auto's
• mest injecteren
• veevoer aanpassen
• lucht uit de stallen reinigen
• veestapel verkleinen
• nanoballetjes
• duurzame bouwmaterialen
• 
  

Mogelijke toepassingen van nanoballetjes in relatie tot stikstof:

1. Slimme meststoffen (controlled release fertilizers)

Nanoballetjes kunnen gebruikt worden om stikstof (zoals ammonium of nitraat) gecontroleerd vrij te geven aan planten.

Hierdoor minder verlies door uitspoeling of verdamping → minder ammoniak en lachgas in de lucht.

Kan leiden tot efficiënter stikstofgebruik in de landbouw.

2. Bodemverbetering

Nanostructuren zoals koolstof-nanoballen kunnen microbiële activiteit beïnvloeden, wat stikstofprocessen in de bodem (zoals denitrificatie) zou kunnen sturen.

3. Lucht- of waterfilters

In theorie kunnen nanoballetjes met bepaalde oppervlakken worden ingezet om stikstofverbindingen op te vangen of af te breken in emissiebronnen (bijvoorbeeld bij veestallen of industrie).

4. Katalysatoren

Sommige nanomaterialen werken als katalysator voor het omzetten van stikstofoxiden (NOₓ) in onschadelijke stoffen, bijv. in uitlaatgassen of industriële processen.

Wat is groenbemesting?

1. Kunstmest strooien op het land
2. Natuurlijke mest strooien op het land
3. Bemesten door middel van knolletjesbacterien
4. Bemesten met groene planten

Vlinderbloemige planten kunnen worden gebruikt als groenbemester. Door het onderploegen van deze planten komen stikstofverbindingen in de bodem. Deze worden door grondbacteriën omgezet in voor planten opneembare stikstofverbindingen.
Welke grondbacteriën zijn verantwoordelijk voor deze omzettingen?

1. denitrificerende bacteriën en nitrificerende bacteriën
2. denitrificerende bacteriën en knolletjesbacteriën
3. rottingsbacteriën en nitrificerende bacteriën
4. rottingsbacteriën en knolletjesbacteriën