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.


Chem template.svg Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.