硝化作用

硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程
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硝化作用（nitrification[2]）是指在有氧条件下，氨基酸脱下的氨经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为硝酸的过程。[7]根据微生物利用碳源的不同，硝化作用分为自养硝化和异养硝化。[8]在某些特定条件下（如土壤中有NO2-的积累），化学的硝化过程也可能发生。[9][1]
19世纪以前，人们把硝酸盐看作是化学作用的产物。直到1862年，L. 巴斯德（L.Pasteur）首先指出硝酸盐的形成可能是微生物作用的结果。后来，1891年，C.H.维诺格拉茨基（Сергей Николаевич Виноградский）用无机盐培养基成功地获得了硝化细菌的纯培养，最终证实了硝化作用是由两群化能自养细菌进行的。[5]从生物化学的角度看，硝化过程并非仅仅是氨氧化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐、亚硝酸盐氧化细菌将亚硝酸盐进一步氧化成硝酸盐的过程，它涉及多种酶和多种中间产物，并伴随着复杂的电子运动（能量传递）。[10]其反应主要受铵离子浓度、pH值、通气性、温度、光照和有机质等因素的影响。[1][8]
硝化作用常应用在农业领域和废水处理领域。[3][4]因旱作物多数是喜欢硝态氮的，[11]硝化作用形成的硝态氮，可被作物直接吸收。[12]废水处理过程中，其生化脱氮工艺硝化作用可以使氨氮达标排放。[4]硝化作用所形成的硝态氮易于淋失，如进入地下水或饮用水中，不仅会引起水体“富营养化”现象，且当其含量超过一定浓度时，人畜饮用后还会导致“高铁血红蛋白症”，影响健康。[8]

定义

在有氧条件下，氨基酸脱下的氨经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为硝酸，这一过程称为硝化作用。[7]也有学者提出关于广义的硝化作用的概念，是指微生物引起的将含氮有机物或含氮无机物中的还原态氮进行氧化的过程，例如，将还原态氮化物（不仅限于NH4+、NO2-）代谢生成氮氧化物、亚硝基化物、硝胺、亚硝胺、肟[wò]、羟胺等。[13]