Нітрифікація

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Нітрифікація — мікробіологічний процес окислення аміаку до азотистої кислоти або її самої далі до азотної кислоти. Відбувається в аеробних умовах в ґрунті та природних водах. Часто може викликати появу в них нітратів в токсичній кількості, а оскільки нітрати — найбільш активно мігруюча в розчині сполука азоту — їх винесення з ґрунту в розташовані нижче по схилу водоймища, що спричиняє за собою евтрофікацію цих водоймищ.

Нітрифікация проходить в дві стадії, які здійснюються різними мікроорганізмами (хоча деякі виконують обидві стадії). Перша стадія — окислення аміаку до азотистої кислоти (вірніше, її аніону), яке здійснюють нітрифікуючі бактерії (роди Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrospiraceae, Nitrosolobus, Nitrosovibrio) за наступним механізмом:

NH3 + O2 + НАДН2 = NH2OH + H2OOH + НАД+
NH2OH = (HNO) + 2e + 2H+
(HNO) = N2O
NH2OH + O2 = NO-2 + H2O + H+

Друга стадія — окислення аніону азотистої кислоти до аніону азотної, що здійснюється нітрифікуючими бактеріями (роди Nitrobacter, Nitrospiraceae, Nitrococcus).

Обидві групи бактерій є облігатними аеробами, оптимальна для їх розвитку температура 25—30 градусів за Цельсієм і pH 7,5—8,0. У кислому середовищі процес не йде. Всі ці бактеріїграм-негативні автотрофи (літотрофи), що використовують енергію окислення сполук азоту для синтезу органічних речовин з вуглекислого газу. Морфологічно ці групи різноманітні, в більшості своїй дрібні, рухомі, з полярним або перитрихальним джгутикованням. Окислення вони проводять на цитоплазматичній мембрані. Звільнені в ході реакцій електрони переходять в дихальний ланцюжок на цитохроми.

Особливо виділяють гетеротрофну нітрифікацию, що відбувається в усіх живих організмах і пов'язана з окисленням аміачної форми азоту без використання отриманої енергії, попутно з окисленням орагнічеського речовини і, імовірно, за допомогою кисню, що утворюється при розпаді пероксида водню. З цим поцессом пов'язано походження чилійскої селітри а також вся нітріфікация в ґрунтах і водоймищах з низькими значеннями pH.

Історія дослідження[ред.ред. код]

Процес був відкритий в середині 20-го століття, перша згадка про участь мікроорганізмів в нітріфикації була зроблена Луї Пастером, проте виділити їх не вдавалося, поки в 1891 році С. Н. Виноградський не застосував для цих цілей селективне середовище, що містило тільки мінеральні компоненти (щоб уникнути зростання на ній гетеротріфов), зокрема сірчанокислий амоній.


Реторта Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.