Back

ⓘ Denitrifikacija




Denitrifikacija
                                     

ⓘ Denitrifikacija

Denitrifikacija je mikrobno posredovani proces u kome nitrat biva redukovan, i ultimatno se formira molekularni azot putem serije intermedijernih gasovitih azotno oksidnih produkata. Fakultativno anaerobne bakterije izvode denitrifikaciju kao vid respiracije kojom se redukuju oksidovane forme azota u responsu na oksidaciju elektronskih donora kao što je organska materija. Preferentni azotni akceptori elektrona u redosledu od najviše do najmanje termodinamički povoljnog su nitrat, nitrit, azot-monoksid, azotsuboksid, što konačno rezultira u produkciji diazota čime se kompletira azotni ciklus. Denitrifikujućim mikrobima pogoduju veoma niske koncentracije kiseonika, od manje od 10%, kao i organski C za energiju. Pošto denitrifikacija može da ukloni NO 3 {\displaystyle {\ce {NO3}}} -, njegovim odlaganjem u podzemne vode, to se može strateški koristiti za tretman kanalizacije ili životinjskih ostataka sa visokim azotnim sadržajem. Denitrifikacija može da proizvodi N 2 O {\displaystyle {\ce {N2O}}}, koji je jedna od supstanci koje uzrokuju oštećenja ozonskog omotača, i predstavlja gas staklene bašte koji može da ima znatan uticaj na globalno zagrevanje.

Proces se odvija prvesntveno posredstvom heterotrofnih bakterija kao što su Paracoccus denitrificans i razni pseudomonadi, mada su i autotrofni denitrifikatori isto tako bili identifikovani e.g., Thiobacillus denitrificans. Denitrifikatori su prisutni u svim glavnim filogenetičkim grupama. Generalno nekoliko vrsta bakterija učestvuje u kompletnoj redukciji nitrata do N 2 {\displaystyle {\ce {N2}}}, i više redukcionih puteva je poznato.

Direktna redukcija od nitrata do amonijaka, proces poznat kao disimilatorna nitratna redukcija do amonijaka ili DNRA, je isto tako moguća u organizmima koji imaju nrf-gen. Ovo je manje zastupljeno od denitrifikacije u većini ekosistema kao način redukcije azota. Poznati su drugi mikrobni geni koji vrše denitrifikaciju uključujući nir nitritnu reduktazu i nos nitro oksidnu reduktazu, izmedu ostalih. Organizmi koji sadrže te gene su Alcaligenes faecalis, Alcaligenes xylosoxidans, mnogi u Pseudomonas rodovima, Bradyrhizobium japonicum, i Blastobacter denitrificans.

                                     

1. Pregled

Polureakcije

Denitrifikacija se generalno odvija putem neke kombinacije sledećih polureakcija, posredstvom enzima navedenih u zagradama:

  • N 2 O + 2 H + + 2 e − → N 2 + H 2 O Azotsuboksidna reduktaza
  • NO 2 − + 2 H + + e − → NO + H 2 O Nitritna reduktaza
  • NO 3 − + 2 H + + 2 e − → NO 2 − + H 2 O Nitratna reduktaza
  • 2 NO + 2 H + + 2 e − → N 2 O + H 2 O Azto-monoksidna reduktaza

Kompletan proces se može izraziti kao neto balancirana redox reakcija, gde nitrat NO 3 − postaje potpuno redukovan do diazota N 2:

  • 2 NO 3 − + 10 e − + 12 H + → N 2 + 6 H 2 O

Users also searched:

...