মাধ্যমিক জীবনবিজ্ঞান পরিবেশ, তার সম্পদ এবং তাদের সংরক্ষণ part 1| Environment, Its Resources and their Conservation

পরিবেশ, তার সম্পদ এবং তাদের সংরক্ষণ

     [Environment, Its Resources and their Conservation]      

       নাইট্রোজেন চক্র[Nitrogen Cycle]

1. সংজ্ঞা : 

    যে চক্রাকার পদ্ধতিতে বায়ুমণ্ডলের নাইট্রোজেন (N)) প্রাকৃতিক উপায়ে ও জীবাণু দ্বারা আবদ্ধ হয়ে মাটিতে মেশে ও যেখান থেকে জীবদেহে প্রবেশ করে এবং জীবদেহ ও মাটি থেকে পুনরায় বায়ুমণ্ডলে আবর্তিত হয়,তাকে নাইট্রোজেন চক্র বলে।

2. নাইট্রোজেন চক্রের ধাপসমূহ :

    [i]   নাইট্রোজেন সংবন্ধন ঃ 

      যে প্রক্রিয়ায় বায়ুর মুক্ত নাইট্রোজেন নাইট্রোজেনঘটিত যৌগরূপে মাটিতে আবদ্ধ হয়, তাকে

নাইট্রোজেন সংবন্ধন বলে।

            A. প্রাকৃতিক নাইট্রোজেন সংবন্ধন : 

            বজ্রপাতের ফলে বায়ুমণ্ডলের নাইট্রোজেন অক্সিজেনের সঙ্গে যুক্ত হয়ে নাইট্রিক অক্সাইড

উৎপন্ন করে। এই নাইট্রিক অক্সাইড আবার বায়ুর অক্সিজেনের সঙ্গে যুক্ত হয়ে নাইট্রোজেন-ডাই-অক্সাইড তৈরি করে যা জলীয় বাষ্প বা বৃষ্টির জলের সঙ্গে বিক্রিয়া করে নাইট্রাস অ্যাসিড (HNO)) ও নাইট্রিক অ্যাসিডে (HNO3) পরিণত হয়।

             B. জীবজ নাইট্রোজেন সংবন্ধন ঃ

            যে পদ্ধতিতে প্রকৃতির মুক্ত N, জীবাণু বা নীলাভ সবুজ শৈবালের ক্রিয়ায় অ্যামোনিয়া রূপে আবদ্ধ হয়, তাকে জীবজ নাইট্রোজেন সংবন্ধন বলে।

i. স্বাধীনজীবী জীবের দ্বারা : অ্যানাবিনা, নস্টক,

ক্লসট্রিডিয়াম প্রভৃতি স্বাধীনজীবী জীব দ্বারা বায়ুমণ্ডলের

নাইট্রোজেন অ্যামোনিয়া রূপে আবদ্ধ হয়।

ii. মিথোজীবী জীবের দ্বারা : রাইজোবিয়াম জাতীয়

মিথোজীবী ব্যাকটেরিয়া বায়ুমণ্ডলের নাইট্রোজেনকে

শোষণ করে অ্যামোনিয়াতে পরিণত করে আশ্রয়দাতা

উদ্ভিদকে সরবরাহ করে।

            C. শিল্পজাত নাইট্রোজেন সংবন্ধন : 

            বিভিন্ন রাসায়নিক শিল্প কারখানায় নাইট্রোজেনঘটিত সার (ইউরিয়া,অ্যামোনিয়া) উৎপন্ন করে কৃষিক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয় ফলে মাটির নাইট্রোজেনের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। 

     [ii] মাটির নাইট্রোজেন জীবদেহে প্রবেশ : 

     মাটি থেকে নাইট্রেট লবণ শোষণ করে উদ্ভিদেরা এবং উদ্ভিদকে ভক্ষণ করে প্রাণীরা নাইট্রোজেনের চাহিদা পূরণ করে।

   [iii] জীবদেহ থেকে নাইট্রোজেনের মাটিতে পুনঃপ্রবেশঃ

   প্রাণী ও উদ্ভিদের রেচন পদার্থ এবং প্রাণী ও উদ্ভিদের

মৃতদেহ মাটিতে বিয়োজিত হয়ে মাটিতে প্রথমে

অ্যামোনিয়া → নাইট্রাইট → সবশেষে নাইট্রেট যৌগ

গঠন করে।

   [iv] অ্যামোনিফিকেশন : 

     বিয়োজকদের ক্রিয়ার জীবদেহের প্রোটিন প্রথমে অ্যামাইনো অ্যাসিড এবং পরে অ্যামোনিয়া উৎপাদন পদ্ধতি হল অ্যামোনিফিকেশন। অ্যামোনিফাইং ব্যাকটেরিয়া হল ব্যাসিলাস মাইকয়ডিস, ব্যাসিলাস র‍্যামোসাস প্রভৃতি।

    [v] নাইট্রিফিকেশন : 

  মৃত্তিকাস্থিত অ্যামোনিয়া প্রথমে নাইট্রাইট পরে নাইট্রেট যৌগে পরিণত হওয়ার পদ্ধতিই হল নাইট্রিফিকেশন। নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া হল— নাইট্রোসোমোনাস, নাইট্রোব্যাকটর প্রভৃতি।

    [vi] ডিনাইট্রিফিকেশন : 

  নাইট্রোজেন যৌগ ভেঙে নাইট্রোজেনকে মুক্ত করার পদ্ধতিকে ডিনাইট্রিফিকেশন বলে।  ডিনাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া হল- থায়োব্যাসিলাস, সিউডোমোনাস প্রভৃতি।

      নাইট্রোজেন চক্রের তাৎপর্য : 

      জীবদেহ গঠনের জন্য ও পরিবেশের নাইট্রোজেনের ভারসাম্য রক্ষায় নাইট্রোজেন চক্রের গুরুত্ব অসীম।

   মানুষের ক্রিয়াকলাপ ও নাইট্রোজেন চক্র: 

     মানুষের ক্রিয়াকলাপের ফলে জীবজগৎ, মাটি, জল ও বায়ুমণ্ডলের মধ্যে আবর্তিত নাইট্রোজেনের পরিমাণ বেড়ে চলেছে, ফলে নাইট্রাস অক্সাইড নামক শক্তিশালী গ্রিন হাউস গ্যাসের পরিমাণ বেড়ে বিশ্ব উম্মায়ণ, পরিবেশ দূষণের মতো ক্ষতিকর ঘটনাগুলো সংঘটিত হচ্ছে। এছাড়া জল, মাটির অম্লত্ব বৃদ্ধি পেয়ে জীবজগতের ওপর প্রভাব বিস্তার করে চলেছে।

    SOME FAQ: 

1.নাইট্রোজেন চক্র কাকে বলে?

2. মাটির নাইট্রোজেনের উৎস কী?

3. বায়ুর নাইট্রোজেনের উৎস কী?

4. নাইট্রোজেন চক্রের প্রধান পর্যায় বা ধাপগুলির নাম লেখো।

5. মানুষের ক্রিয়াকলাপ কীভাবে নাইট্রোজেন চক্রের ওপর প্রভাব বিস্তার করছে?

 SOME IMPORTANT TERMS:

● অ্যামোনিফিকেশন (Ammonification) :

 নাইট্রোজেন ঘটিত যৌগ থেকে অ্যামোনিয়ার সৃষ্টি।

● নাইট্রিফিকেশন (Nitrification) : 

অ্যামোনিয়া থেকে নাইট্রেট উৎপাদন।

● ডিনাইট্রিফিকেশন (Denitrification) : 

নাইট্রেট থেকে নাইট্রোজেন উৎপাদন।

● নাইট্রোজেন স্থিতিকারী স্বাধীনজীবী ব্যাকটেরিয়া (Nitrogen fixing

Bacteria) : অ্যাজোটোব্যাকটর, ক্লসট্রিডিয়াম।

● নাইট্রোজেন স্থিতিকারী মিথোজীবী ব্যাকটেরিয়া (Nitrogen fixing

symbiotic Bacteria) : রাইজোবিয়াম।

● নাইট্রোজেন স্থিতিকারী শৈবাল (Nitrogen fixing algae) : নীলাভ সবুজ শৈবাল (অ্যানাবিনা, নস্টক)।

● নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া (Nitrifying bacteria) : নাইট্রোব্যাকটার, নাইট্রোসোমানাস।

● অ্যামোনিফাইং ব্যাকটেরিয়া (Ammonifying bacteria) : ব্যাসিলাস মাইকয়ডিস।

● ডিনাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া (Denitrifying bacteria) : সিউডোমোনাস, থায়োব্যাসিলাস।

রচনাধর্মী উত্তরভিত্তিক প্রশ্নোত্তর (LAQ)

                    

1. নাইট্রোজেন চক্রের যে কোনো তিনটি ধাপে ব্যাকটেরিয়ার ভূমিকা বিশ্লেষণ করো। [M.P.19]

ANS. 

    (i) মাটিতে অবস্থিত ব্যাসিলাস মাইকয়ডিস, ব্যাসিলাস, র‍্যামোসাস প্রভৃতি অ্যামোনিফাইং জীবাণুর ক্রিয়ার ফলে মৃত জীবদেহের প্রোটিন অংশ প্রথমে অ্যামাইনো অ্যাসিড এবং পরে অ্যামোনিয়ায় পরিণত হয়। এই পদ্ধতিকেই অ্যামোনিফিকেশন বলে। 

  (ii) বিভিন্ন প্রকার নাইট্রিফাইং জীবাণু যেমন—নাইট্রোসোমোনাস, নাইট্রোব্যাকটার ইত্যাদির ক্রিয়ার ফলে মৃত্তিকামধ্যস্থ অ্যামোনিয়া প্রথমে নাইট্রোইট (NO2‐) এবং পরে নাইট্রেট (NO3-) যৌগে পরিণত হয়। এই পদ্ধতিকেই নাইট্রিফিকেশন বলে।

  (iii) বিভিন্ন প্রকার ডি-নাইট্রিফাইং জীবাণু যেমন— থায়োব্যাসিলাস ডিনাইট্রিফিকাস, সিউডোমোনান্স প্রভৃতির ক্রিয়ার ফলে মৃত্তিকায় আবদ্ধ নাইট্রোজেন যৌগ বিশ্লিষ্ট হয়ে নাইট্রোজেনকে মুক্ত করে এদের বায়ুমণ্ডলে ফিরিয়ে দেয়। এই পদ্ধতিকে ডিনাইট্রিফিকেশন বা নাইট্রোজেন মোচন বলে।

2. নাইট্রোজেন চক্র ব্যাহত হওয়ার ফলে যেসব ঘটনা ঘটছে যে-কোনো প্রধান তিনটি ঘটনা ব্যাখ্যা করো। [M.P.19]

ANS. 

  মানুষের নানা ক্রিয়াকলাপের ফলে, বিশেষ করে নাইট্রোজেন ঘটিত সার অধিক পরিমাণে ব্যবহার করার ফলে নাইট্রোজেন চক্রের আবর্তিত নাইট্রোজেনের পরিমাণ বহুগুণ বেড়ে যাচ্ছে। তার ফলে-

1. শক্তিশালী গ্রিন হাউস গ্যাস নাইট্রাস অক্সাইড (N2O) বাতাসে অনেক গুণ বৃদ্ধি পেয়ে। এছাড়া নাইট্রোজেনের অন্যান্য অক্সাইডগুলির স্থানভিত্তিক ঘনত্ব বেড়ে গেছে। তার ফলে বায়ু দূষণের সম্ভাবনা বৃদ্ধি পেয়েছে এবং পৃথিবীর তাপমাত্রাও বৃদ্ধি পেয়েছে।

2. অ্যাসিড বৃষ্টি, কলকারখানার অ্যাসিড মিশ্রিত জল, রাসায়নিক সার ইত্যাদি মাটিতে মেশার ফলে, বিভিন্ন অঞ্চলের মাটি, নদী ও হ্রদের

জলের অম্লতা বৃদ্ধি পায়। তার ফলে মৃত্তিকা দূষণ ও জলদূষণ ঘটবে ফলস্বরূপ জলজ উদ্ভিদ ও প্রাণীর মৃত্যু ঘটবে।

3. কৃষি জমিতে অতিরিক্ত পরিমাণ নাইট্রেট জাতীয় সার প্রয়োগ করলে, সারের কিছু অংশ মাটির নীচের জলস্তরে প্রবেশ করে। অতিরিক্ত

নাইট্রেট যুক্ত জল পান করে, দেহে নাইট্রেট (NO3-) প্রবেশ করে এবং নাইট্রাইট (NO2-)-এ পরিণত হয়ে, যা রক্তের হিমোগ্লোবিনের সঙ্গে

বিক্রিয়া করে মেথহিমোগ্লোবিন নামক যৌগ উৎপন্ন করে। তার ফলে রক্তের হিমোগ্লেবিনের অক্সিজেন পরিবহণ ক্ষমতা হ্রাস, পায়৷

হিমোগ্লোবিন বিজারিত হয়ে ত্বকের নীচে জমা হওয়ার ফলে দেহ নীল বর্ণের হয়ে যায়। একে ব্লু বেবি সিনড্রোম বলে। 

3. নাইট্রোজেন চক্রের ধাপসমূহ একটি পর্যায়চিত্রের সাহায্যে দেখাও। [M.P.'18]

ANS.

নাইট্রোজেন চক্রের সরল শব্দচিত্র অঙ্কন:

4. পরিবেশে নাইট্রোজেনের উৎসগুলি উল্লেখ করো। নাইট্রোজেন চক্রের রেখাচিত্র অঙ্কন করো। [3+2] [MP '10, Ramakrishna Mission Vidyapith, Purulia]

ANS .

  পরিবেশের নাইট্রোজেনের উৎস হল বায়ুর নাইট্রোজেন এবং মাটির নাইট্রেট যৌগ।

 

* বায়ুর নাইট্রোজেনের উৎস : 

     বায়ুর নাইট্রোজেনের উৎস মাটির নাইট্রেট যৌগ। এই নাইট্রেট যৌগ ডিনাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া দ্বারা বিশিষ্ট হয়ে গ্যাসীয় নাইট্রোজেনে রূপান্তরিত হয়ে বাতাসে মেশে।

* মাটির নাইট্রোজেনের উৎস : 

     মাটির নাইট্রোজেনের বিভিন্ন উৎস হল— 

 (i) বিদ্যুৎস্ফুরণের সময় বায়ুর নাইট্রোজেন বিভিন্ন যৌগের মাধ্যমে মাটিতে মেশে।

 (ii) মাটিতে বসবাসকারী নাইট্রোজেন স্থিতিকারী ব্যাকটেরিয়া ও নীলাভ সবুজ শৈবাল বায়ুর নাইট্রোজেন শোষণ করে মাটিতে মিশিয়ে দেয়।

(iii) প্রাণীদের মল-মূত্র, উদ্ভিদ ও প্রাণীর মৃতদেহ মাটির সঙ্গে মিশে যায় ফলে মাটির নাইট্রোজেনের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়।

 (iv) মাটিতে নাইট্রোজেনঘটিত সার প্রয়োগ করলেও মাটিতে নাইট্রোজেনের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়।

5. মানুষের বিভিন্ন ক্রিয়াকলাপ কীভাবে নাইট্রোজেন চক্রকে প্রভাবিত করে?
অথবা, মানুষের অবিবেচনাপ্রসূত ক্রিয়াকলাপ N2 চক্রকে কীভাবে ব্যাহত করে—দুটি ঘটনার উল্লেখ করে বক্তব্যটির যথার্থতা প্রমাণ করো। [5]

ANS. 

    মানুষের বিভিন্ন ক্রিয়া-কলাপের প্রভাবে নাইট্রোজেন চক্র ব্যাহত হয় যেমন-

 (i) অতিরিক্ত জনসংখ্যা বৃদ্ধির ফলে দৈনন্দিন জীবনে যে সকল জৈব পদার্থ ও বর্জ্য পদার্থ সৃষ্টি তা জলাশয় পড়ে এবং সেই সকল জৈব ও বর্জ্য পদার্থ বিশ্লিষ্ট হয়ে জলে নাইট্রোজেনের স্বাভাবিক মাত্রা বৃদ্ধি করে, ফলে জলজ শৈবাল মাত্রাতিরিক্ত ভাবে বৃদ্ধি পায়। যার প্রভাব পরে নাইট্রোজেন চক্রের ওপর।

 (ii) বিভিন্ন কলকারখানা, তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্র ও যানবাহন থেকে নির্গত ধোঁয়া, বিভিন্ন জীবাশ্ম জ্বালানির দহনে নানাপ্রকার নাইট্রোজেনের অক্সাইড সৃষ্টি হয়। যেগুলি বাতাসের নাইট্রোজেনের পরিমাণ বৃদ্ধি করে এবং জলীয় বাষ্পের সঙ্গে মিশে অ্যাসিডে পরিণত হয় ও অ্যাসিড বৃষ্টি রূপে পৃথিবী পৃষ্ঠে নেমে আসে। এই অ্যাসিড বৃষ্টির ফলে কৃষি জমির মাটিতে নাইট্রোজেনের পরিমাণ বেড়ে যায় ফলে নাইট্রোজেন চক্রের ভারসাম্য বিঘ্নিত হয়।

 (iii) সিক্ত মাটিতে অতিরিক্ত নাইট্রেট জাতীয় যৌগ থাকলে ডি-নাইট্রিফাইং অণুজীবদের দ্বারা ডিনাইট্রিফিকেশনের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। ফলে প্রচুর পরিমাণে নাইট্রাস অক্সাইড, নাইট্রিক অ্যাসিড, গ্যাসীয় নাইট্রোজেন উৎপন্ন হয়ে বায়ুমণ্ডলে মেশে। ফলস্বরূপ বায়ুমণ্ডলে নাইট্রোজেনের পরিমাণ বৃদ্ধি পেয়ে নাইট্রোজেনের চক্রের সাম্যতা বিঘ্নিত হয়।

 (iv) কৃষি জমিতে প্রয়োজনের অতিরিক্ত নাইট্রোজেন সার প্রয়োগ করার ফলে জমির অম্লতা বৃদ্ধি পায়। এছাড়া অব্যহৃত অতিরিক্ত সার বা নাইট্রেট লবণ লিচিং পদ্ধতিতে চুঁইয়ে চুঁইয়ে মাটির অভ্যন্তরের ভৌম জল স্তরে পৌঁছে যায় এবং মুক্ত নাইট্রোজেন ও নাইট্রোজেন

ঘটিত যৌগের ভারসাম্য বিঘ্নিত হয়।