Nitrifierende

Nitrifierende refererer til mikroorganismer og prosesser som oksiderer redusert nitrogen til nitritt og nitrat, og som dermed er sentrale i nitrogenkretsløpet. Nitrifikasjon drives av chemolithoautotrofe organismer som henter energi fra oksidasjon av ammonium eller nitritt og bruker CO2 som karbonkilde.

Prosessen består vanligvis av to trinn. Første trinn er ammoniakkoksidasjon: ammonium (NH4+) oksideres til nitritt (NO2−) av ammoniakkoksidiserende bakterier (AOB) og arker (AOA), ofte via enzymer som AMO og HAO. Andre trinn er nitrittoksidasjon: nitritt oksideres til nitrat (NO3−) av nitrittskiderende bakterier (NOB) som Nitrobacter og Nitrospira. Noen Nitrospira-arter kan gjennomføre full nitrifikasjon (comammox) og oksiderer ammonium helt til nitrat.

Nitrifierende organismer er autotrofe og forekommer i jord, sedimenter og vannmiljøer, samt i vannbehandlingsanlegg. De spiller en nøkkelrolle i å gjøre nitrogen tilgjengelig for planter ved å produsere nitrat, og bidrar til global nitrogenomsetning samt drift i avløps- og vannbehandlingssystemer. Nitrifikasjon er avhengig av oksygen og påvirkes av temperatur, pH og nitrogenkonsentrasjoner.

Praktiske anvendelser inkluderer nitrifikasjon i avløpsvannbehandling og i biofiltrering i akvakultur, der kontroll av ammonium, nitritt og nitrat er avgjørende for vannkvalitet. Risikoer inkluderer nitritt-toksisitet, nitratutvasking og at nitrifiserende bakterier hemmes av lave oksygennivåer, høye ammoniumnivåer eller visse kjemikalier og tungmetaller.