Denitryfikacja

Denitryfikacja
Polecane artykuły

Denitryfikacja - redukcja azotanów do amoniaku (d. częściowa), lub azotu cząsteczkowego (d. całkowita) zachodząca w warunkach beztlenowych pod wpływem niektórych gatunków bakterii glebowych i wodnych. Końcowy etap oddychania beztlenowego. Denitryfikacja całkowita jest jednym z ogniw obiegu azotu w przyrodzie, nie jest korzystna dla rolnictwa, gdyż zuboża glebę w przyswajalny dla roślin azot, użyteczna przy biologicznym oczyszczaniu ścieków o dużej zawartości azotanów. [Nowa Encyklopedia Powszechna PWN tom II, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997, str. 59]

Bakterie denitryfikacyjne to tlenowce, które nie rosną w warunkach beztlenowych pod nieobecność azotanów. W warunkach beztlenowych i w obecności azotanu, jako jedynego akceptora wodoru, związek ten ulega redukcji do gazowego podtlenku azotu (NO2) oraz azotu atmosferycznego, które następnie są uwalniane z komórki. Do bakterii denitryfikacyjnych należą: Pseudomonas denitrificans, Paracoccus denitrificans, Thiobacillus denitrificans, Psudomonas aeruginosa i Bacillus licheniformis [Schlegel H. G., Mikrobiologia ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996, str. 382]. Redukcja azotanów jest procesem przeciwstawnym nitryfikacji. Zbiałczenie azotanów następuje, gdy jon NO3- jest zużywany do budowy komórek drobnoustrojów. Tlen zasadniczo hamuje denitryfikację.

Znaczenie denitryfikacji w przyrodzie. Denitryfikacja jest jedynym biologicznym procesem, w którym azot w formie związanej zostaje przeprowadzony do formy cząsteczkowej. W skali globalnej proces ten ma zasadnicze znaczenie dla utrzymania życia na Ziemi. W normalnie nawietrznych glebach i wodach azotany są końcowym produktem mineralizacji. Ponieważ jony azotanowe są bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie, a słabo wiążą się do cząsteczek gleby, mogłyby być wymywane i akumulować się w oceanach. W ten sposób azot cząsteczkowy byłby w sposób ciągły tracony z atmosfery (w procesie wiązania azotu), co w końcu doprowadziło by do zahamowania wzrostu roślin i produkcji wszelkiej biomasy na Ziemi [Schlegel H. G., Mikrobiologia ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996, str. 385].

Oczyszczanie ścieków. Usuwanie azotu ze ścieków metodą nitryfikacji i denitryfikacji jest oparte na autotroficznej nitryfikacji i heterotroficznej denitryfikacji. W procesie nitryfikacji bakterie chemolitoautotroficzne prowadzą transformacje amonu do azotynów z udziałem nitrobakterii a obecne w podłożu azotyny są utleniane do azotanów. Znitryfikowane ścieki zawierające skumulowane azotany są kierowane do bioreaktora gdzie odbywa się proces denitryfikacji beztlenowych bakterii [Błaszczyk M. K., Mikroorganizmy w ochronie środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009, str. 60-61].

Bibliografia

  • Nowa Encyklopedia Powszechna PWN tom II, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997
  • Schlegel H. G., Mikrobiologia ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996
  • Mikrobiologia ogólna i środowiskowa, pod red. Izabelli Zmysłowskiej, Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn 2003
  • Błaszczyk M. K., Mikroorganizmy w ochronie środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009

Autor: Michał Kluza