硝化是什麼意思

硝化(nitrification)是一個微生物學上的過程,指的是在土壤、水體等環境中,某些細菌(硝化菌)將氨(NH3)轉化為硝酸鹽(NO3-)的過程。這個過程是氮循環中的一個重要步驟,對於生態系統中的氮素循環和植物營養供應具有重要意義。

硝化過程分為兩個階段:

  1. 氨氧化成亞硝酸鹽(NH3 → NO2-):這個階段由氨氧化菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)或氨氧化 Archaea(古菌)完成。

  2. 亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽(NO2- → NO3-):這個階段由亞硝酸鹽氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria, NOB)完成。

硝化過程需要氧氣的參與,因此硝化菌通常是好氧性的。硝化過程會消耗氧氣並產生水(H2O)和氮氧化物(如NO、N2O等)。在自然界中,硝化過程可以為植物提供氮素營養,有助於植物生長。在農業中,人們常常通過施用氮肥來促進硝化過程,從而增加土壤中的硝酸鹽含量,提高農作物的產量。

然而,硝化過程也會導致水體中的氮素過剩,從而引起水體富營養化,造成水華(algal bloom)等環境問題。因此,在農業和環境管理中,如何合理控制硝化過程,減少氮素流失,是一個重要的課題。