2009 01 022341

G W v.til $. I. IXil'ty (Am(f voAr»nU \ttr- -ISBN 9?*4>4M5324'.1.0 by W PW SHi?

424

15.

Procesy mikrobiologiczne

pozostaje w postaci zdeprotonowanej i może zostać uwolniony do atmosfery. Podobnie jak reakcje prowadzące do uwolnienia diazotu i gazowego tlenku azotu(I). reakcja ta jest przykładem reakcji denitryfikacji dysyntilacyjnej. Przy braku rozpuszczonego ditlcnu. jak w przypadku zalanych wodą gleb. bakterie Bacterium denitrificans ułatwiają przebieg tej reakcji i tworzenie kationów amonowych (amoniaku):

NO, (aq) + 2 (CH₂0( + 2 H«0⁺(aq> -> NH‘ (aq) + 2C0₂ + 3 H₂0    (15.24)

Spalanie

Paliwa kopalne i dająca się spalić biomasa zawierają w swoim składzie azot w zmiennej ilości zależnej od rodzaju paliwa. Gdy materiały te zostaną spalone, azot powraca do atmosfery, głównie w postaci NO,. Dodatkowa ilość NO, powstaje nawet w przypadku, gdy azot nic występuje w paliwie, co wynika z łączenia się diazotu z ditlcncm w powietrzu. Ilość tworzącego się NO, w wyniku tej reakcji zależy od temperatury spalania. Reakcje te omówiono bardziej szczegółowo w rozdz. 2 i 4.

Amonifikacja

Materia organiczna zaw iera azot w ilościach różniących się od mniej niż jednego do kilku procent, w zależności od organizmu i rodzaju tkanki. Większość azotu występuje w postaci aminokwasów w białkach. Gdy materia organiczna ulega rozkładowi w wodzie i glebie, wówczas azot jest początkowo uwalniany w postaci zredukowanej, jako jony amonowe lub amoniak, zależnie od pH otaczającego środowiska. Przekształcenie azotu z postaci organicznej w postać nieorganiczną jest rodzajem mineralizacji, noszącej nazwę amonifikacji. Wiązanie węgicl-azot jest względnie reaktywne i dlatego amonifikacja jest szybko przebiegającą reakcją:

2CH₂NH₂C00H + 30₂ +2H;0'(aq) -> 2NHj(aq> + 4C0₂ + 4H₂0    (15.25)

Nitryfikacja

Nitryfikacja składa się z szeregu reakcji mikrobiologicznych, na co zwróciliśmy już uwagę na początku lego rozdziału. Jony amonowe obecne w wodzie lub w glebie jako wynik amonifikacji lub dodane w postaci zawierającego je nawozu [siarczanu(VI) amonu. azotanu(V) amonu, mocznika i samego amoniaku) ulegają w środowisku aero-bowym utlenieniu. Optymalna dla nitryfikacji wartość pH środowiska leży między 6,5 i 8, bo szybkość reakcji znacznie maleje, gdy pil maleje poniżej 6. Reakcja zachodzi w dwóch etapach, sumarycznie nazwanych nitryfikacją. (Zauważmy, że istnieje wiele typów denitryfikacji. a tylko jedna (reakcja (15.24)) z nich jest w zasadzie odw róceniem nitryfikacji.) Obydwa etapy (reakcje (15.2) i (15.26)1 procesu nitryfikacji są wspomagane przez bakterie autotroficzne.

2 NHj (aq) -f 3 0> + 2 H₂0    2NOJ(aq) + 4H,0⁺(aq)    (15.2)

2NOj(aq) + 0₂    2N07<aq)    (15.26)