Nitrificación

[dereita|miniatura|300px|[Ciclo do nitróxeno.]]

A **nitrificación** é a oxidación biolóxica do amoníaco con oxíxeno, en cuxo proceso completo primeiro o amoníaco se converte en amonio, e despois este en nitrito, e finalmente prodúcese a oxidación deste nitrito a nitrato. A transformación do amoníaco en nitrito é xeralmente o paso limitante da nitrificación. A nitrificación é un importante paso no ciclo do nitróxeno no solo. A nitrificación é un proceso aeróbico realizado por pequenos grupos de arqueas e bacterias autótrofas. Este proceso foi descuberto polo microbiólogo ruso Sergei Winogradsky.

## Microbioloxía e ecoloxía 
A oxidación do amoníaco a nitrito realízana dous grupos de organismos, as bacterias oxidantes do amoníaco (BOA) e as arqueas oxidantes do amoníaco (AOA ). As BOA poden encontrarse nos grupos das Betaproteobacteria e as Gammaproteobacteria. Actualmente, están illadas e descritas dúas AOA, que son *Nitrosopumilus maritimus* e *Nitrososphaera viennensis*. Nos solos as BOA máis estudadas pertencen aos xéneros *Nitrosomonas* e *Nitrosococcus*. Aínda que nos solos a oxidación do amoníaco realízana tanto as BOA coma as AOA, son as AOA as que dominan tanto nos solos coma nos ambientes mariños, o que indica que as *Thaumarchaeota* poden ser os maiores contribuíntes á oxidación do amoníaco neses ambientes.

Na maioría dos ambientes, os microorganismos presentes completan ambos os pasos do proceso, rendendo nitrato como produto final. Porén, é posible deseñar sistemas nos cales se forme nitrito (*proceso de Sharon*).

A nitrificación é importante en agricultura, na que a miúdo se aplican fertilizantes en forma de amoníaco. A conversión deste amoníaco en nitrato incrementa a lixiviación do nitróxeno porque o nitrato é máis hidrosoluble que o amoníaco.

A nitrificación tamén xoga un importante papel na eliminación do nitróxeno das augas residuais urbanas. A eliminación convencional deste nitróxeno faise por nitrificación seguida de desnitrificación. O custo do proceso depende principalmente da aireación (introdución de oxíxeno no reactor) e da adición dunha fonte de carbono externa (por exemplo, metanol) para a desnitrificación.

A nitrificación pode tamén darse na auga potable. Nos sistemas de distribución de auga nos que se usan cloraminas como desinfectantes secundarios, a presenza de amoníaco libre pode actuar como substrato para os microorganismos oxidantes do amoníaco. As reaccións asociadas poden orixinar a diminución do desinfectante residual no sistema. A adición de ión clorito a augas tratadas con cloramina controla a nitrificación.

Xunto coa amonificación (paso de amoníaco a amonio), a nitrificación constitúe un proceso de mineralización que descompón a materia orgánica e libera compostos de nitróxeno dispoñibles para as plantas. Estas reaccións realimentan o ciclo do nitróxeno.

## Química 
A nitrificación é un proceso de oxidación de compostos nitroxenados no que se perden electróns do átomo de nitróxeno que pasan a átomos de oxíxeno. As reaccións son:

# 2 NH4+ + 3 O2 → 2 NO2- + 2 H2O + 4 H+ (*Nitrosomonas*)
# 2 NO2- + 1 O2 → 2 NO3- (*Nitrobacter*, *Nitrospina*)
# NH3 + O2 → NO2&minus; + 3H+ + 2e&minus;
# NO2&minus; + H2O → NO3&minus; + 2H+ + 2e&minus;

## Nitrificación nos ecosistemas mariños 
No medio mariño o nitóxeno é con frecuencia un nutriente limitante, polo que o ciclo do nitróxeno nos océanos é de especial intrese. A etapa da nitrificación dentro deste ciclo, crea nitrato, que é a forma de nitróxeno principal responsable da "nova" produción. Ademais, a medida que o océano se enriquede de dióxido de carbono de orixe antropoxénica, o decrecemento resultante do pH podería facer que diminuísen as taxas de nitrificación. A nitrificación potencialmente podería ser un "pescozo de botella" no ciclo do nitróxeno.

Distintos microbios son responsables dos dous pasos da nitrificación (amoníaco → nitrito e nitrito → nitrato) nos ambientes mariños. Coñécense varos grupos de BOA (bacterias oxidantes do amoníaco) nos ecosistemas mariños, como *Nitrosomonas*, *Nitrospira*, e *Nitrosococcus*. Todos conteñen o xene funcional da amoníaco monooxixenase (**AMO**), o cal é responsable da oxidación do amoníaco. Ademais, aínda que clasicamente se pensa que a nitrificación está separada veticalmente da produción primaria porque a oxidación do nitróxeno polas bacterias é inhibida pola luz, a nitrificación feita polas AOA (arqueas oxidantes do amoníaco) non parece ser inhibida pola luz, o que significa que a nitrificación está ocorrendo ao longo de toda a columna de auga, o que tamén pon en cuestión as definicións habituais de produción "nova" e "reciclada".

No segundo paso da nitrificación, o nitrito é oxidado a nitrato. Nos océanos, este paso non se comprende tan ben coma o primeiro, pero sábese que as bacterias *Nitrospina* e *Nitrobacter* levan a cabo esta etapa no océano.

## Condicións do solo que controlan as taxas de nitrificación 
* Dispoñibilidade do substrato (presenza de NH4+).
* Aireación (dispoñibilidade de O2).
* Solos ben drenados cunha humidade do solo do 60%.
* pH case neutro.
* Temperatura (mellor entre 20-30&nbsp;°C). A nitrificación é estacional e está afectada polas prácticas de uso do solo.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Razón f
* Proceso Haber
* Bacterias nitrificantes
* Fixación do nitróxeno

### Ligazóns externas 
* Nitrificación  no King's College da Universidade de Aberdeen
* Nitrification Basics for Aerated Lagoon Operators en lagoonsonline.com