Nitrificació
Cicle del nitrogen
La nitrificació és l'oxidació biològica de l'amoni amb oxigen a nitrit seguida per l'oxidació d'aquests nitrits a nitrats. La degradació de l'amoni a nitrit és normalment el pas limitant de la taxa de la nitrificació. La nitrificació és un pas important en el cicle del nitrogen en el sòl. Aquest procés va ser descobert pel microbiòleg rus Serguei Vinogradski.
Contingut
1 Microbiologia i ecologia
2 Química
3 Vegeu també
4 Referències
5 Enllaços externs
Microbiologia i ecologia
L'oxidació de l'amoni a nitrit la fan dos grups d'organismes, bacteris que oxiden l'amoni (ammonia-oxidizing bacteria, AOB) i archaea que oxiden l'amoni (ammonia-oxidizing archaea, AOA).[1] AOB es poden trobar entre els betaproteobacteris i gammaproteobacteris.[2] Actualment només un AOA, Nitrosopumilus maritimus, ha estat aïllat i descrit.[3][4] En els sòls els AOB més estudiats pertanyen als gèneres Nitrosomonas i Nitrosococcus. Els AOA dominen en sòls i ambients marins,[5][6] suggerint que Crenarchaeota poden ser els principals contribuidors a l'oxidació de l'amoni en aquests ambients.
El segon pas (oxidació de nitrit a nitrat) el fan (principalment) bacteris del gènere Nitrobacter. Els dos passos produeixen energia.
La nitrificació té un paper important en el procés de treure el nitrogen de les aigües residuals urbanes. El principal cost és el de l'aireació (donar oxigen al reactor) i l'aportació d'una font de carboni addicional, metanol, per la desnitrificació.
La nitrificació també es pot donar en l'aigua potable.[7]
Junt amb l'amonificació, la nitrificació forma un procés de mineralització en el sòl que fa la descomposició completa de la matèria orgànica, alliberant compostos de nitrogen.
Química
La nitrificació és un procés d'oxidació del compost nitrogenat (efectivament, la pèrdua d'electrons des de l'àtom de nitrogen als àtoms d'oxigen):
- NH3 + CO2 + 1.5 O2 + Nitrosomonas → NO2- + H2O + H+
- NO2- + CO2 + 0.5 O2 + Nitrobacter → NO3-
- NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e−
- NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e−
Vegeu també
- Fixació del nitrogen
- Desnitrificació
Referències
↑ Treusch, A.H., Leininger, S., Kletzin, A., Schuster, S.C., Klenk, H.P., and Schleper, C. (2005) Novel genes for nitrite reductase and Amo-related proteins indicate a role of uncultivated mesophilic crenarchaeota in nitrogen cycling. Environ Microbiol 7: 1985–1995
↑ Purkhold, U., Pommerening-Roser, A., Juretschko, S.,Schmid, M.C., Koops, H.-P., and Wagner, M. (2000) Phylogeny of all recognized species of ammonia oxidizers based on comparative 16S rRNA and amoA sequence analysis: implications for molecular diversity surveys. Appl Environ Microbiol 66: 5368–5382
↑ Könneke M, Bernhard AE, de la Torre JR,Walker CM, Waterbury JB, Stahl DA. (2005) Isolation of a mesophilic autotrophic ammonia-oxidizing marine archaeon. Nature 437:543-546.
↑ Martens-Habbena, W., Berube, P. M., Urakawa, H., de la Torre, J. R., Stahl, D. A. 2009. Ammonia oxidation kinetics determine niche separation of nitrifying Archaea and Bacteria. Nature 461: 976-981.
↑ Wuchter, C., Abbas, B., Coolen, M.J.L., Herfort, L., van Bleijswijk, J., Timmers, P., et al. (2006) Archaeal nitrification in the ocean. Proc Natl Acad Sci USA 103: 12317–12322.
↑ Leininger, S., Urich, T., Schloter, M., Schwark, L., Qi, J., Nicol, G.W., Prosser, J.I., Schuster, S.C., Schleper, C. (2006) Archaea predominate among ammonia-oxidizing prokaryotes in soils. Nature 442:7014 pages 806-9.
↑ Zhang, Y, Love, N, & Edwards, M (2009), "Nitrification in Drinking Water Systems", Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 39(3):153-208, doi: 10.1080/10643380701631739.
Enllaços externs
Nitrification at the heart of filtration at fishdoc.co.uk
Nitrification at University of Aberdeen · King's College
Nitrification Basics for Aerated Lagoon Operators at lagoonsonline.com
