发布网友 发布时间:2024-03-18 09:23
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热心网友 时间:2024-03-29 01:25
总的反硝化过程可以用以下方程式表示:
2 NO3 + 10 e + 12 H → N2 + 6 H2O
其中包括以下四个还原反应还原反应:
*盐还原为亚*盐:2 NO3 + 4 H + 4 e → 2 NO2 + 2 H2O
亚*盐还原为一氧化氮:2 NO2 + 4 H + 2 e → 2 NO + 2 H2O
一氧化氮还原为一氧化二氮:2 NO + 2 H + 2 e → N2O + H2O
一氧化二氮还原为氮气:N2O + 2 H + 2 e → N2 + H2O
硝化作用是指氨在微生物作用下氧化为*的过程。硝化细菌将氨氧化为*的过程。 反硝化作用(denitrification)也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下,还原*盐,释放出分子态氮或一氧化二氮的过程。
微生物和植物吸收利用*盐有两种完全不同的用途,一是利用其中的氮作为氮源,称为同化性*还原作用:NO3-→NH4+→有机态氮。
许多细菌、放线菌和霉菌能利用*盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体,把*还原成氮(N2),称为反硝化作用或脱氮作用:NO3-→NO2-→N2↑。
能进行反硝化作用的只有少数细菌,这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为氮源和能源,进行无氧呼吸,其生化过程可用下式表示:
C6H12O6+12NO3-→6H2O+6CO2+12NO2-+能量
5CH3COOH+8NO3-→6H2O+10CO2+4N2+8OH-+能量
少数反硝化细菌为自养菌,如脱氮硫杆菌,它们氧化硫或*盐获得能量,同化二氧化碳,以*盐为呼吸作用的最终电子受体。可进行以下反应:
5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4
反硝化作用使*盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利。农业上常进行中耕松土,以防止反硝化作用。反硝化作用是氮素循环中不可缺少的环节,可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-减少,消除因*积累对生物的毒害作用。