反硝化菌英文解釋翻譯、反硝化菌的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【醫】 denitrifying bacterium
分詞翻譯:
反的英語翻譯:
in reverse; on the contrary; turn over
【醫】 contra-; re-; trans-
硝化菌的英語翻譯:
【化】 nitrifier; nitrifying bacteria
【醫】 Bacillus nitrificans; nitrifier; nitrifying bacteria
nitrifying organisms; nitrobacteria; nitrobacterium
專業解析
反硝化菌(Denitrifying Bacteria)是一類在缺氧或厭氧條件下,能将硝酸鹽(NO₃⁻)或亞硝酸鹽(NO₂⁻)逐步還原為氣态氮氧化物(如一氧化二氮 N₂O)或氮氣(N₂)的微生物。這一過程稱為反硝化作用(Denitrification),是自然界氮循環的關鍵環節。
漢英術語解析:
- 反硝化菌: Denitrifying Bacteria / Denitrifiers
- 反硝化作用: Denitrification
- 硝酸鹽: Nitrate (NO₃⁻)
- 亞硝酸鹽: Nitrite (NO₂⁻)
- 一氧化二氮: Nitrous Oxide (N₂O)
- 氮氣: Nitrogen Gas (N₂)
詳細解釋:
-
核心功能:
- 反硝化菌利用硝酸鹽(NO₃⁻)或亞硝酸鹽(NO₂⁻)作為呼吸鍊末端的電子受體,替代氧氣(O₂),在缺氧環境中進行能量代謝。它們通過一系列酶促反應(如硝酸鹽還原酶、亞硝酸鹽還原酶、一氧化氮還原酶、氧化亞氮還原酶),逐步将硝酸鹽還原為亞硝酸鹽、一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N₂O),最終生成氮氣(N₂)。這一過程釋放的能量被細菌用于生長和繁殖。核心反應可簡化為:
$$NO_3^- rightarrow NO_2^- rightarrow NO rightarrow N_2O rightarrow N_2$$
-
微生物類群:
- 反硝化菌種類多樣,廣泛存在于細菌域和古菌域中。常見的反硝化菌屬包括:假單胞菌屬(Pseudomonas)、産堿杆菌屬(Alcaligenes)、副球菌屬(Paracoccus)、芽孢杆菌屬(Bacillus)、羅爾斯通菌屬(Ralstonia)等。許多反硝化菌是兼性厭氧菌,即在有氧時進行有氧呼吸,在缺氧時則能進行反硝化作用。
-
生态與環境意義:
- 氮循環閉環: 反硝化作用是将生物可利用的固定态氮(硝酸鹽、亞硝酸鹽)轉化為惰性的氮氣(N₂),使其返回大氣,從而完成氮循環,維持生态系統中氮的平衡。這是自然界最主要的氮素損失途徑之一。
- 廢水處理: 在污水處理廠,反硝化菌被廣泛應用于生物脫氮工藝(如A/O、A²/O、SBR等)。通過創造缺氧環境,利用反硝化菌将硝化作用産生的硝酸鹽轉化為氮氣排出,有效降低水體中的總氮含量,防止受納水體的富營養化。
- 溫室氣體排放: 反硝化過程會産生強溫室氣體一氧化二氮(N₂O),其增溫潛勢遠高于二氧化碳(CO₂)。因此,理解反硝化菌的調控機制對于控制農業活動和污水處理中的N₂O排放至關重要。
- 土壤肥力與地下水保護: 在農田生态系統中,反硝化作用可以減少土壤中過量的硝酸鹽積累,降低硝酸鹽淋失污染地下水的風險。但同時也意味着氮肥的損失,需要合理管理。
引用參考來源:
- 微生物學定義與過程: Madigan, M. T., Bender, K. S., Buckley, D. H., Sattley, W. M., & Stahl, D. A. (2021). Brock Biology of Microorganisms (16th ed.). Pearson. (标準微生物學教材,詳細闡述反硝化作用的生化途徑和微生物類群)
- 環境工程應用: Metcalf & Eddy, Inc., Tchobanoglous, G., Stensel, H. D., Tsuchihashi, R., & Burton, F. (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery (5th ed.). McGraw-Hill Education. (權威廢水工程著作,詳解生物脫氮工藝及反硝化菌作用)
- 氮循環與全球變化: Gruber, N., & Galloway, J. N. (2008). An Earth-system perspective of the global nitrogen cycle. Nature, 451(7176), 293–296. (綜述氮循環關鍵過程,包括反硝化作用及其環境效應)
- 标準術語參考: National Center for Biotechnology Information (NCBI) Taxonomy Database & Glossary. (提供微生物分類學信息和标準術語定義)
網絡擴展解釋
反硝化菌是一類在缺氧或無氧條件下,能将硝酸鹽(NO₃⁻)或亞硝酸鹽(NO₂⁻)還原為氣态氮(N₂、N₂O等)的微生物。以下是其核心信息的綜合解析:
1.定義與作用機制
反硝化菌通過反硝化作用參與氮循環,将水體或土壤中的硝态氮轉化為氣态氮釋放到大氣中。這一過程不僅降低環境中的總氮含量,還能緩解水體富營養化問題。其化學反應式可表示為:
$$
NO_3^- rightarrow NO_2^- rightarrow NO rightarrow N_2O rightarrow N_2
$$
2.微生物特性
- 分類與代表菌屬:反硝化菌多為異養型兼性厭氧菌,常見屬包括假單胞菌屬(Pseudomonas)、産堿杆菌屬(Alcaligenes)、芽孢杆菌屬(Bacillus)等。
- 代謝特點:在缺氧條件下,利用硝酸鹽作為電子受體,以有機物(如葡萄糖)為碳源和能量來源完成還原反應。
3.生态與工程應用
- 生态意義:維持氮循環平衡,減少硝酸鹽積累對生态系統的負面影響(如藻類爆發)。
- 污水處理:廣泛應用于污水處理系統的厭氧池或缺氧池,通過反硝化作用去除總氮。
4.與其他微生物的協同
硝化菌(好氧菌)與反硝化菌(厭氧菌)共同構成氮循環的完整路徑:硝化菌将氨氮(NH₃)氧化為硝酸鹽,反硝化菌再将其還原為氮氣。
5.環境影響因素
反硝化作用需滿足缺氧環境、適宜溫度(20-40℃)及充足碳源(如有機酸)等條件才能高效進行。
反硝化菌通過還原硝酸鹽實現脫氮,是水處理、土壤修複等領域的關鍵功能微生物。其作用需依賴特定環境條件,并與硝化菌協同維持生态平衡。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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