Dưới đây là các phương trình hóa học để hoàn thành sơ đồ chuyển hóa nitrogen trong tự nhiên:

- *Cố định đạm*:

Nitơ (N₂) + 3H₂ → 2NH₃ (amoniac)

- *Amoni hóa*:

Chất hữu cơ + O₂ → CO₂ + H₂O + NH₄⁺ (amonium)

- *Nitrat hóa*:

NH₄⁺ + 2O₂ → NO₃⁻ (nitrat) + H₂O + H⁺

- *Khử nitrat*:

NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → NO₂⁻ (nitrit) + H₂O

NO₂⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → NO (nitric oxide) + H₂O

NO + 2H⁺ + 2e⁻ → N₂O (đinitơ monoxide) + H₂O

N₂O + 2H⁺ + 2e⁻ → N₂ (nitơ) + H₂O

Những phương trình này cho thấy quá trình chuyển hóa nitrogen trong tự nhiên, từ cố định đạm, amoni hóa, nitrat hóa đến khử nitrat ¹.

Cấu hình electron nguyên tử của nitrogen (Z = 7) là:

1s² 2s² 2p³

Từ cấu hình electron này, ta có thể xác định vị trí của nitrogen trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học như sau:

Nitrogen thuộc chu kỳ 2 (vì electron ngoài cùng nằm ở lớp 2)

Nitrogen thuộc nhóm VA (vì có 5 electron ở lớp ngoài cùng, bao gồm 2 electron ở phân lớp 2s và 3 electron ở phân lớp 2p)

Vậy, vị trí của nitrogen trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học là ô số 7, chu kỳ 2, nhóm VA.

Hiện tượng phú dưỡng là hiện tượng nước bị ô nhiễm do sự gia tăng đột biến của các loài thực vật thủy sinh, đặc biệt là tảo và rong, do dư thừa các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho.

Nguyên nhân của phù dưỡng:

Phú dưỡng xảy ra khi nước bị ô nhiễm bởi các chất dinh dưỡng như:

Nitơ và phốt pho từ phân bón hóa học

Chất thải từ hoạt động chăn nuôi

Chất thải từ các nhà máy xử lý nước thải không hiệu quả

Mưa và nước thải tràn từ các khu vực đô thị và nông nghiệp

Tác hại của phù dưỡng:

Phú dưỡng gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe con người, bao gồm:

Tạo điều kiện cho các loài thực vật thủy sinh phát triển quá mức, gây cản trở dòng chảy và ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước.

Gây ra hiện tượng "chết hàng loạt" của các loài động vật thủy sinh do thiếu oxy.

Tạo điều kiện cho các loài vi khuẩn và nấm phát triển, gây ra các bệnh cho con người và động vật.

Gây ảnh hưởng đến chất lượng nước, làm cho nước không an toàn cho sử dụng và sinh hoạt.