硝化作用(nitrification)和反硝化(denitrification)的区别
氮循环是一个重要的生物地球化学循环，其中氮被转化为不同的化学形式，如NH3、NH4+、NO2-、NO3-等。它们是固定、氨化、硝化和反硝化。其中许多过程是由微生物，特别是土壤中的细菌来完成的。硝化和反硝化是将大气氮转化为硝酸盐和硝酸盐返回大气氮的两个主要阶段。硝化作用是通过氧化将铵（NH4+）转化为硝酸盐（NO3-），而反硝化是通过还原将硝酸盐生物转化为含氮气体（N2）。这是硝化和反硝化的关键区别。
目录
1. 概述和主要区别
2. 什么是硝化作用
3. 什么是反硝化作用
4. 硝化与反硝化的相似性
5. 并列比较-硝化作用与反硝化作用的表格形式
6. 摘要
什么是硝化作用(nitrification)？
Nitrification is the process that converts ammonia or ammonium i*** into nitrates by oxidation. It is an integral part of the nitrogen cycle. It is facilitated by two types of chemoautotrophic aerobic bacteria such as Nitrosomonas and Nitrobacter. They work under aerobic conditi***. Nitrification is initiated by Nitrosomonas. Nitrosomonas bacteria convert ammonia and ammonium i*** into nitrite. Secondly, nitrite is converted to nitrate by Nitrobacter. These two steps can be represented as follows.
硝化作用对生态系统的持续和有机质的分解至关重要。硝化作用也是植物的一个重要过程。植物以硝酸盐的形式获得氮。硝酸盐是植物氮的主要可利用形式。因此，硝化作用对农业和植物极为重要。
图01：氮气循环
什么是反硝化(denitrification)？
反硝化是指反硝化细菌将土壤中的硝酸盐还原为大气中的氮气的过程。这与上述章节中所述的硝化作用相反。反硝化是氮循环中的一个重要步骤，它将固定的氮气释放回大气中。反硝化作用由反硝化细菌如假单胞菌和梭状芽孢杆菌促进。这些细菌是兼性厌氧和异养细菌。它们在厌氧或缺氧条件下工作，比如淹水的土壤。它们利用硝酸盐作为呼吸基质，结果硝酸盐以气态氮的形式释放到大气中。
图02：脱氮
硝化作用(nitrification)和反硝化(denitrification)的共同点
- 硝化和反硝化是氮循环的两个主要过程。
- 这两个过程都是由细菌驱动的。
硝化作用(nitrification)和反硝化(denitrification)的区别
| 硝化与反硝化 | |
| 硝化作用是硝化细菌将氨或铵离子氧化成硝酸盐离子。 | 反硝化作用是由反硝化细菌将硝酸盐还原为气态氮。 |
| 反应序列 | |
| 硝化作用以NH3→NH4+→NO2–→NO3– | 反硝化作用以NO3–→NO2–→NO→N2O→N2的形式发生 |
| 在农业方面 | |
| 硝化作用是农业的一个重要过程，因为它产生一种植物可获得的氮（硝酸盐离子） | 由于植物可利用氮源（硝酸盐）转化为气态氮（N2），反硝化作用对作物生产不利。 |
| 反应 | |
| 硝化作用是通过氧化发生的。 | 致密化通过还原作用发生 |
| 涉及细菌 | |
| 硝化作用由化能自养好氧细菌促进。 | 反硝化是由兼性细菌或异向反硝化细菌促进的。 |
| 福利 | |
| 硝化作用为植物提供硝酸盐，对农业有益。 | 反硝化有利于水生生境和工业或污水处理。 |
| 对环境压力的敏感性 | |
| 硝化细菌对环境压力更敏感。 | 反硝化细菌对环境胁迫不太敏感。 |
| pH值范围 | |
| 硝化作用发生在pH值为6.5到8.5之间。 | 反硝化作用发生在pH值为7.0和8.5之间。 |
| 温度 | |
| 硝化温度在16到35 0之间 | 致密化温度范围在26到38 0之间 |
| 条件 | |
| 硝化作用有利于好氧条件。 | 反硝化作用有利于缺氧条件。 |
| 抑制 | |
| 硝化作用通过淹水、高盐度、高酸度、高碱度、过度耕作和有毒化合物发生。 | 反硝化作用通过减少硝化作用、降低硝酸盐水平、施肥和土壤排水而受到抑制。 |
总结 - 硝化作用(nitrification) vs. 反硝化(denitrification)
按体积计，氮气约占大气的78%。大气中的氮通过一种叫做生物固氮的过程进入生物界。它是由固氮细菌完成的。固氮细菌将氮转化为氨，然后这些氨通过氮循环循环，为所有生物提供氮。氨和铵离子被氧化成硝酸盐。这个过程被称为硝化作用。硝化作用是氮循环的主要阶段。它是由好氧细菌如亚硝基单胞菌和硝化杆菌来完成的。土壤中的硝酸盐被植物和其他生物消耗。土壤中的硝酸盐在厌氧条件下被反硝化细菌用作能源。在这个过程中，硝酸盐被还原成大气中的氮气。这个过程被称为反硝化。这就是硝化和反硝化的区别。
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引用
1.“氮循环”，维基百科。维基媒体基金会，2017年6月16日。网状物。这里有。2017年6月24日。2.“氮循环”，可汗学院。N、 p.，N.d.网络。这里有。2017年6月24日。
2.“氮循环”，可汗学院。N、 p.，N.d.网络。
