Quá trình phản nitrat hoá

Quá trình phản nitrat hoá:
Quá trình phản nitrat hoá còn gọi là quá trình khử
nitrat. Đây là quá trình
ngược lại với quá trình nitrat hoá. Vi khuẩn tham gia
thực hiện quá trình này được
gọi là vi khuẩn phản nitrat hoá.
Quá trình phản nitrat hoá là quá trình chuyển hoá
NO3
- thành N2 nhờ vi sinh
vật. Cũng có một số vi sinh vật sử dụng nitrat như
một chất nhận hidro và tạo thành
NH3. Quá trình này không phải là quá trình phản
nitrat hoá mà gọi là quá trình
amon hoá nitrat.
Hai quá trình phản nitrat hoá và amon hoá nitrat được
gọi chung là hô hấp
nitrat. Có thể trình bày tóm tắt bằng sơ đồ sau:
N2O N2 Phản nitrat hoá
NO3
- NO2
- NOHô
hấp nitrat
NH2OH NH3 Amon hoá nitrat
60
Các vi khuẩn phản nitrat hoá điển hình là:
Pseudomonas denitrficans,
Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens,
Micrococcus denitrificans,
Bacillus licheniformis, Achromobacter severinii...
Vi khuẩn phản nitrat hoá thuộc loại kỵ khí không bắt
buộc.

- Trong điều kiện có oxy không khí thì chúng oxy
hoá triệt đẻ chất hữu cơ
thành CO2 và H2O:
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Q
- Trong điều kiện không có oxy thì chúng dùng NO3-
để oxy hoá chát hữu
cơ:
C6H12O6 + 4 NO3
- 6 CO2 + 6 H2O + 2 N2 + Q
Vi khuẩn nitrat hoá là những vi khuẩn dị dưỡng hoá
năng. Ngoài ra một số
loài vi khuẩn tự dưỡng hoá năng cũng có khả năng
thực hiện quá trình phản nitrat
hoá như: Thiobacillus denitrificans,
Hydrogenomonas agilis, Sporovibrio
ferrooxydans.
Thí dụ: Thiobacillus denitrificans oxy hoá S lấy năng
lượng để tổng hợp chất
hữu cơ của cơ thể:
5S + 6KNO3 + 2CaCO3 3 K2SO4 + 2 CaSO4 + 2
CO2 + 3 N2 + Q
Khi phân giải nitrat, trong môi trường sẽ tích luỹ một
số gốc kiểm (K, Ca,
Na). các gốc kiềm này sẽ sinh ra KOH, Ca(OH)2,
NaOH, do đó quá trình này bao
giờ cũng làm kiềm hoá môi trường.
Vi khuẩn phản nitrat hoá phân bố rộng rãi trong tự
nhiên, chúng hoạt động
mạnh ở pH trung tính đến hơi kiềm và có hệ thống
enzim nitritreductaza,

nitratreductaza, nhưng 2 enzim này chỉ được tổng
hợp trong điều kiện kỵ khí. Dó
đó, nếu bón đạm nitrat thì phải kết hợp làm thoáng
đất để ngăn cản vi khuẩn phản
nitrat hoá hoạt động làm mất đạm trong đất.
Ngoài quá trình phản nitrat hoá sinh học, trong đất
còn xảy ra quá trình này
theo phương thức hoá học thuần tuý, tuy nhiên quá
trình này thường chỉ xảy ra ở
những chân ruộng chua có pH <5,5. Ở đây vi sinh vật
không trực tiếp tham gia mà
nó chỉ gián tiếp phân giải các hợp chất hữu cơ chứa
nitơ thành các sản phẩm trung
gian tạo điều kiện cho phản nitrat hoá hoá học xảy ra.
Quá trình phản nitrat hoá là quá trình làm mất đạm
trong đất, cho nên quá
trình này không có lợi đối với sản xuất nông nghiệp.
Quá trình này thường xảy ra
khi đất bí chặt, ngập nước, hoặc bón phân nitrat với
phân chuồng. Trong đất tích luỹ
nhiều nitrit sẽ gây độc cho lúa. Vì vậy đối với lúa
nước nên bón đạm amon, khi bón