亚硝化菌的种类生长特性亚硝化过程与机理

亚硝化菌的种类生长特性亚硝化过程与机理亚硝化菌是一类能够将氨氮氧化成亚硝酸盐的微生物。它们主要分为

两个属：亚硝化颤杆菌（Nitrosomonas）和亚硝化弯杆菌（Nitrobacter）。

亚硝化颤杆菌是一类好氧微生物，能够利用氨氮作为其能量源和氮源。在该菌的新陈代谢中，氨通过氨单氧酶（ammonia monooxygenase，AMO）

酶群被氧化为亚硝酸。亚硝化颤杆菌具有较高的温度和pH范围适应性，

可以在4℃到40℃的温度下生长，并且在pH为6-9之间的条件下仍能正

常进行生活活动。亚硝化颤杆菌对初级氮源（如氨氮）的浓度较为敏感，

较低的氨浓度会限制它们的生长，而较高的氨浓度则可能限制其亚硝化活性。此外，当氨浓度过高时，亚硝化颤杆菌还可能出现抑制现象。

亚硝化弯杆菌是一类好氧微生物，能够将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。在

该菌的新陈代谢中，亚硝酸盐通过亚硝酸氧化酶（nitrite oxidoreductase，NXR）酶群被氧化为硝酸盐。亚硝化弯杆菌的生长温度

范围较窄，通常在20℃到35℃之间。相较于亚硝化颤杆菌，亚硝化弯杆

菌对温度变化的适应能力较差。此外，亚硝化弯杆菌对亚硝酸盐的浓度较

为敏感。过高或者过低的亚硝酸盐浓度都可能对其生长和亚硝化活性产生

不良影响。

亚硝化过程是指氨氮被氧化为亚硝酸盐的反应。亚硝化反应一般分为

两个步骤，首先是氨被亚硝化颤杆菌氧化为亚硝酸盐，然后亚硝酸盐被亚

硝化弯杆菌氧化为硝酸盐。整个反应的化学方程式如下：

氨+1.5O2→亚硝酸+H2O

亚硝酸+0.5O2→硝酸

亚硝化过程几乎在所有自然界中存在，包括土壤、水体和废水处理系

统中。亚硝化反应是氮循环中重要的一个步骤，它使得氨氮通过氨化作用

最终转化为硝酸盐，从而可以被植物吸收利用。此外，亚硝化过程还能够

使水体中的氨氮减少，减少对生物的毒害作用。

亚硝化的机理主要涉及亚硝酸还原酶、亚硝化蛋白、亚硝化酶等多种

酶的作用。这些酶能够催化亚硝化反应中的氧化和还原步骤，从而完成氨

氮到亚硝酸盐的转化。在亚硝化颤杆菌中，氨单氧酶（AMO）催化氨的氧

化反应；而在亚硝化弯杆菌中，亚硝酸氧化酶（NXR）催化亚硝酸盐的氧

化反应。

总之，亚硝化菌是一类重要的微生物，在氮循环和废水处理等方面具

有重要作用。通过研究亚硝化菌的种类、生长特性以及亚硝化过程和机理，可以更好地理解和应用亚硝化反应，从而更好地控制和利用氮循环过程。