反硝化作用

又称脱氮作用。在土壤中以及在水体的底泥或中间水层环境介质中都可能发生这种作用。兼气性反硝化细菌在欠氧条件下进行呼吸时,将其所汲取的能量物质施行脱氢氧化,这时因为周围环境中缺乏氧气,所以就以硝酸盐代替氧气作为受氢体,致使硝酸盐被逐步还原,这就是反硝化作用。反硝化过程可简单地表示如下:

反硝化作用 - 图1

其中 N2 和 N2O 是反硝化作用的主要产物,但一般情况下,在生成过量 N2O 条件下才能产生 N2。

葡萄糖在反硝化过程中被氧化的反应方程如下:

C6H12O6+4NO3-→6H2O+6CO2+2N2+能量

在这一反应中,NO3- 作为呼吸过程中的最终电子受体。当每摩尔葡萄糖完全氧化时,可产生能量约 2.51×103kJ,达到有氧氧化时的 90%左右,因而是容易发生的。

海水中有机物在反硝化过程中被氧化的反应方程式如下:

(CH2O)106(NH3)16H3PO4+84.8HNO3→ 106CO2+42.4N2+148.4H2O+16NH3+H3PO4+能量

反应式左侧的那个复杂结构化合物代表海中藻类、浮草等的化学组成。在反应式中还没有将反应中间产物 NO2-表示出来。此外,作为反应产物之一的 NH3,还可能继续被氧化:

5NH3+3HNO3→4N2+9H2O