Denitrification is the biological c

Denitrification is the biological conversion of nitrate to nitrogen gas, nitric oxide or nitrous oxide. These compounds are gaseous compounds and are not readily available for microbial growth; therefore they are typically released to the atmosphere. Nitrogen gas makes up over 70% of atmospheric gases, thus the release of N2 to the atmosphere is benign.

Biological denitrification is an anaerobic respiration reaction in which nitrate (NO3) is reduced. Denitrifying bacteria are aerobic autotrophs or heterotrophs that can switch to anaerobic growth when nitrate is used as an electron acceptor (Bitton 1994). Denitrification can occur by two pathways. The dissimilative nitrate reduction pathway requires anoxic conditions and results in the liberation of nitrogen gas from the water column (Reed et al. 1988; Madigan et al. 1997). Under aerobic conditions denitrification results in the assimilative pathway or accumulation of nitrogen into biomass (Bitton 1994; Madigan et al. 1997). It is desirable to encourage the dissimilative pathway of denitrification so that nitrogen may be completely removed from the system in gaseous form rather than simply recycled through the system in biomass. In order for this to occur, there must be insufficient molecular or dissolved oxygen present so that the bacteria use the nitrate rather than the oxygen. The rate of the denitrification reaction is relatively fast when there is no free oxygen present (< 0.5 mg/l is ideal). The denitrification rate drops to zero when the dissolved oxygen level reaches 2.0 mg/l.

The denitrification process partially reverses the effects of the nitrification process in regards to alkalinity concentration. For every milligram of nitrate reduced to nitrogen gas, around 3.57 mg of alkalinity, in the form of CaCO3, are created.

Denitrifiers also require the presence of organic matter (carbon source) to act as an electron donor (see carbon and nitrogen cycle diagrams below). The presence of a carbon source is the primary determinant of denitrification rates in water (Weier et al. 1994). Sources of such electron donors may be raw wastewater, methanol, and decomposing organic matter (Bowmer 1987; Bitton 1994; Weier et al. 1994). Alternatively, organic molecules resulting from solubilisation can be used, but are less efficient. If the main engine of dentrification is a subsurface flow constructed wetland, raw wastewater and decomposing plant matter provide the necessary carbon source for denitrification.

Denitrifiers belong to several genera including Pseudomonas, Bacillus, Spirillum, Hyphomicrobium, Agrobacterium, Acinetobacter, Propionobacterium, Rhizobium, Cornebacterium, Cytophata, Thiobacillus, and Alcaligenes. However the most wide spread in water and wastewater are Pseudomonas fluorescens, P. Aeruginosa, P. denitrificans and Alcaligenes sp. (Smith et al. 1994; Bitton 1994). These organisms are ubiquitous and commonly found in natural soils and wetland environments.

Kết quả (Việt) 1:

Dùng là việc chuyển đổi sinh học của nitrat khí nitơ, nitric oxide hoặc nitơ. Các hợp chất này là các hợp chất khí và không sẵn có cho vi khuẩn phát triển; do đó họ thường được phát hành vào bầu khí quyển. Khí nitơ chiếm hơn 70% khí trong khí quyển, do đó việc phát hành của N2 để bầu không khí lành tính. Sinh học dùng là một phản ứng kỵ khí hô hấp trong đó nitrat (NO3) giảm. Denitrifying vi khuẩn là hiếu khí autotrophs hoặc nấm mà có thể chuyển sang kỵ khí tăng trưởng khi nitrat được sử dụng như một điện tử tìm (Bitton năm 1994). Dùng có thể xảy ra bởi hai con đường. Dissimilative nitrat giảm đường đòi hỏi phải điều kiện thiếu ôxy và kết quả trong việc giải phóng khí nitơ từ cột nước (Reed et al. năm 1988; Sân bay Madigan et al. năm 1997). Dưới điều kiện hiếu khí dùng kết quả trong assimilative đường hoặc tích lũy nitơ vào nhiên liệu sinh học (Bitton năm 1994; Sân bay Madigan et al. năm 1997). Đó là mong muốn để khuyến khích con đường dissimilative dùng để nitơ có thể được loại bỏ hoàn toàn từ hệ thống khí thành thay vì chỉ đơn giản là tái chế thông qua hệ thống trong nhiên liệu sinh học. Để điều này xảy ra, phải là không đủ phân tử hoặc hòa tan oxy hiện tại để sử dụng các vi khuẩn là nitrat chứ không phải là ôxy. Tỷ lệ phản ứng dùng là tương đối nhanh khi không có không có oxy miễn phí hiện tại (< 0.5 mg / l là lý tưởng). Tỷ lệ dùng giảm xuống bằng không khi đạt tới mức độ oxy hòa tan 2.0 mg/l.Trình dùng một phần đảo ngược những ảnh hưởng của quá trình nitrat hóa trong trường hợp các tập trung kiềm. Cho mỗi miligam nitrat giảm khí nitơ, khoảng 3,57 mg của kiềm, trong các hình thức của CaCO3, được tạo ra.Denitrifiers cũng yêu cầu sự hiện diện của chất hữu cơ (nguồn cacbon) để hoạt động như là một nhà tài trợ điện tử (xem cacbon và nitơ chu kỳ sơ đồ dưới đây). Sự hiện diện của một nguồn cacbon là yếu tố quyết định chính của tỷ giá dùng trong nước (Weier et al. 1994). Nguồn của các nhà tài trợ điện tử như vậy có thể là xử lý nước thải thô, methanol, và phân hủy vật chất hữu cơ (Bowmer năm 1987; Bitton 1994; Weier et al. 1994). Ngoài ra, phân tử hữu cơ phát sinh từ solubilisation có thể được sử dụng, nhưng là kém hiệu quả hơn. Nếu động cơ chính của dentrification là một vùng đất ngập nước dưới bề mặt dòng chảy xây dựng, xử lý nước thải thô và phân hủy vật chất thực vật cung cấp nguồn cacbon cần thiết để dùng.Denitrifiers thuộc về một vài chi, bao gồm cả Pseudomonas, Bacillus, Spirillum, Hyphomicrobium, Agrobacterium, Acinetobacter, Propionobacterium, Rhizobium, Cornebacterium, Cytophata, Thiobacillus, và Alcaligenes. Tuy nhiên nhất lây lan rộng trong nước và nước thải là Pseudomonas fluorescens, P. Aeruginosa, P. denitrificans và Alcaligenes sp. (Smith et al. 1994; Bitton năm 1994). Các sinh vật này được phổ biến và thường được tìm thấy trong tự nhiên đất và môi trường vùng đất ngập nước.

Kết quả (Việt) 2:

Khử nitơ là việc chuyển đổi sinh học của nitrat thành khí nitơ, oxit nitric hoặc oxit nitơ. Các hợp chất này là những hợp chất ở dạng khí và không có sẵn cho sự tăng trưởng của vi sinh vật; do đó chúng thường được thải vào khí quyển. Khí nitơ chiếm trên 70% lượng khí quyển, do đó việc phát hành của N2 vào khí quyển là lành tính. khử sinh học là một phản ứng hô hấp kỵ khí trong đó nitrat (NO3) được giảm. Vi khuẩn khử Nitơ là sinh vật tự dưỡng hiếu khí hoặc heterotrophs mà có thể chuyển sang tăng trưởng kỵ khí khi nitrate được sử dụng như một chất nhận electron (Bitton 1994). Khử có thể xảy ra bởi hai con đường. Con đường giảm nitrate dissimilative đòi hỏi điều kiện thiếu ôxy và kết quả trong giải phóng khí nitơ từ cột nước (Reed et al 1988;. Madigan et al 1997.). Theo kết quả điều kiện hiếu khí khử nitơ trong con đường assimilative hoặc tích lũy nitơ từ sinh khối (Bitton 1994;. Madigan et al 1997). Đó là mong muốn khuyến khích các con đường dissimilative của quá trình khử nitơ nên nitơ có thể được loại bỏ hoàn toàn khỏi hệ thống ở dạng khí chứ không phải chỉ đơn giản là tái chế thông qua các hệ thống sinh khối. Để điều này xảy ra, phải có đủ phân tử hoặc giải thể hiện oxy để các vi khuẩn sử dụng nitrate hơn là oxy. Tỷ lệ phản ứng khử nitơ là tương đối nhanh khi không có mặt oxy tự do (<0,5 mg / l là lý tưởng). Tỷ lệ khử xuống hết khi mức độ oxy hòa tan đạt 2,0 mg / l. Quá trình khử nitơ một phần đảo ngược những tác động của quá trình nitrat hóa liên quan đến nồng độ kiềm. Đối với mỗi miligam nitrate giảm khí nitơ, khoảng 3,57 mg kiềm, dưới hình thức của CaCO3, được tạo ra. Denitrifiers cũng đòi hỏi phải có sự hiện diện của các chất hữu cơ (nguồn carbon) để hoạt động như một nhà tài trợ electron (xem sơ đồ chu trình carbon và nitơ dưới đây). Sự hiện diện của một nguồn carbon là những yếu tố chính của tỷ lệ khử nitơ trong nước (Weier et al., 1994). Nguồn tài trợ điện tử đó có thể là nước thải thô, methanol, và phân huỷ chất hữu cơ (Bowmer 1987; Bitton 1994;. Weier et al 1994). Ngoài ra, các phân tử hữu cơ do solubilisation có thể được sử dụng, nhưng ít hiệu quả. Nếu động cơ chính của dentrification là một dòng chảy ngầm xây dựng đất ngập nước, nước thải thô và thực vật phân hủy chất cung cấp nguồn carbon cần thiết cho quá trình khử nitơ. Denitrifiers thuộc về một số chi bao gồm Pseudomonas, Bacillus, giống khuẩn xoắn, Hyphomicrobium, Agrobacterium, Acinetobacter, Propionobacterium, Rhizobium, Cornebacterium , Cytophata, Thiobacillus, và Alcaligenes. Tuy nhiên sự lan rộng nhất trong nước và nước thải là Pseudomonas fluorescens, P. aeruginosa, P. denitrificans và Alcaligenes sp. (Smith et al 1994;. Bitton 1994). Những sinh vật này là phổ biến và thường được tìm thấy trong đất tự nhiên và môi trường đất ngập nước.