自养反硝化是什么意思？

也称为反硝化作用。反硝化细菌在缺氧条件下还原硝酸盐并释放分子氮(N2)或一氧化二氮(N2O)。微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途。一种是以氮为氮源，称为同化硝酸盐还原:NO3-→NH4+→有机氮。许多细菌、放线菌和霉菌都可以利用硝酸盐作为氮营养。另一个目的是利用NO2-和NO3-作为呼吸作用的最终电子受体，将硝酸还原为氮气(N2)，称为反硝化或反硝化作用:NO3-→NO2-→N2↑。只有少数细菌能进行反硝化作用，这个生理群称为反硝化细菌。大多数反硝化细菌是异养细菌，如脱氮微球菌、脱氮假单胞菌等。它们利用有机物作为厌氧呼吸的氮源和能源，其生化过程可表示如下:

c6h 12o 6+12 NO3-→6H2O+6 CO2+12 NO2-+能量

ch 3c ooh+8 NO3-→6H2O+10 CO2+4 N2+8OH-+能量

少数反硝化菌为自养菌，如脱氮硫杆菌，氧化硫或硝酸盐获得能量，同化二氧化碳，以硝酸盐作为呼吸作用的最终电子受体。可以进行下列反应:

5S+6KNO3+2H2O→3N2+K2SO4+4KHSO4

反硝化作用将硝酸盐还原为氮，从而降低土壤中氮营养的含量，对农业生产不利。在农业中，中耕通常用于疏松土壤，以防止反硝化作用。反硝化作用是氮循环中不可缺少的环节，它可以减少由于土壤淋溶而流入河流和海洋的NO3-,消除硝酸积累对生物的毒害作用。

硝化作用:

氨氧化为亚硝酸盐的过程是由两组微生物完成的:氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)[1]。氨氧化细菌可以在变形菌纲的β-变形菌和γ-变形菌中找到[2]。目前只分离发现了一种氨氧化古细菌——硝化单胞菌[3] [4]。土壤中研究最多的氨氧化细菌属于亚硝化单胞菌属和亚硝化球菌属。虽然氨氧化在土壤中的细菌和古细菌中都有发生，但古细菌的氨氧化同时在土壤和海洋环境中占据首要地位[5][6]，这意味着全古细菌可能是这些环境中氨氧化的最大贡献者。第二步(亚硝酸盐氧化成硝酸盐的步骤)主要由细菌中的硝化杆菌完成。以上步骤都会产生能量，并结合成三磷酸腺苷。硝化生物是化能自养细菌，利用二氧化碳作为其生长的碳源。一些氨氧化细菌有一种叫做脲酶的酶，它催化尿素分子分解成两分子氨和一分子二氧化碳。研究发现，欧洲亚硝化单胞菌与土生氨氧化细菌一样，可以通过卡尔文循环同化脲酶反应产生的二氧化碳产生生物质能，并通过将氨(脲酶的另一产物)氧化为亚硝酸盐的过程收获能量。这一特性可以解释为什么酸性环境中尿素的存在会促进氨氧化细菌的生长[7]。

硝化作用在城市污水反硝化过程中也起着重要的作用。常规脱氮是先硝化后反硝化。这个过程的消耗主要花在曝气(将氧气带入反应器的过程)和为反硝化提供额外的碳源(如甲醇)上。

饮用水中也会发生硝化作用。在配水系统中，氯胺常用作二级消毒剂，游离氨可作为氨氧化微生物的底物。这种相关反应可以减少系统中消毒剂的残留量[8]。

这些生物可以同时存在于大多数环境中，它们产生的最终产物是硝酸盐。但是，可以设计一个只产生亚硝酸盐的系统(见Sharon过程)。

硝化和氨化共同构成了一个无机过程，是指有机物完全分解并释放出可利用的含氮化合物的过程。这个过程完成了氮循环。