Głównym źródłem azotu w przyrodzie jest cząsteczkowy azot w atmosferze Ziemi. Azot jest przyswajany przez bakterie azotowe (diazotroficzne), które przy pomocy enzymu nitrogenazy, przekształcają go w amoniak. Amoniak szybko ulega przemianie w sole amonowe, które mogą być przyswajane przez rośliny lub ulegać dalszemu utlenianiu do jonów azotanowych(V) – nitryfikacji, przez inne szczepy bakterii (tzw. bakterie nitryfikujące). Jony azotanowe mogą być redukowane do cząsteczkowego azotu, który powraca do atmosfery. Proces ten nazywa się denitryfikacją. Bakterie, które za niego odpowiadają – bakteriami denitryfikującymi.
Podobnie jak jony amonowe, jony azotanowe z gleby mogą być pobierane przez rośliny, zwłaszcza te, które nie żyją w symbiozie z bakteriami diazotroficznymi. Rośliny przekształcają azot amonowy lub azotanowy w aminokwasy i białka, które stanowią pożywienie i źródło azotu dla zwierząt. Z organizmów roślinnych i zwierzęcych do gleby i atmosfery azot powraca w postaci amoniaku, który powstaje podczas rozkładu materii organicznej.
Ingerencja człowieka w obieg azotu
Człowiek ingeruje w obieg azotu w przyrodzie na dwa zasadnicze sposoby. Pierwszym sposobem jest produkcja i wykorzystanie nawozów sztucznych, prowadząca do znacznego zwiększenia poziomu azotanów oraz jonów amonowych w glebie i wodach powierzchniowych. Prowadzi to miedzy innymi do eutrofizacji wód – nadmiernego wzrostu glonów w zbiornikach wodnych, w których występuje nadmiarowe stężenie azotu amonowego i azotanowego.
Drugim sposobem ingerencji człowieka w obieg azotu w przyrodzie jest emisja tlenków azotu do atmosfery jako produktu ubocznego spalania. W kontakcie z atmosferyczną wilgocią, tlenki przekształcają się w kwasy azotowe i spadają na ziemię w postaci kwaśnego deszczu. Powoduje to zakwaszenie gleby, uszkodzenia roślin, ale również zwiększenie dostępności azotu azotanowego w glebie.