PDF-format - Miljøstyrelsen

organisk stof får nedbrydersamfundene energi og næringsstoffer til at opretholde
cellemetabolismen og opbygge ny biomasse (heterotrofe bakterier). Visse
mikroorganismer – chemolithotrofe bakterier – udnytter reducerede uorganiske
stoffer som energikilde , f.eks. ved denitrifikation af nitrat med pyrit som
energikilde (elektrondonor). En detaljeret gennemgang af ovenstående processer
findes i bilag 2.
3.2.3 Denitrifikationsprocessen
-
Reduktion af nitrat, NO , til atmosfærisk kvælstof, N2 , via denitrifikation er en
3
bakteriel respirationsproces, der udføres af en række mikroorganismer, såkaldte
denitrifikanter, der er fakultativt anaerobe. Denitrifikanterne er i stand
til at respirere med ilt så længe det forefindes, men når iltindholdet falder til ca
0.2 - 0.3 mg O l 2 -1 (Knowles, 1982; Tiedje, 1988) skifter de til nitratrespiration.
Selve reduktionen af nitrat foregår trinvis i følgende sekvens:
- -
NO → NO2 → (NO) → N2O → N 3
2
-
De fleste denitrifikanter er i stand til at reducere nitrat hele vejen fra NO til 3
N 2 , men der findes enkelte, der kun kan udføre et trin i sekvensen (NO 3
-
NO eller N2O → N ; Tiedje, 1988). Det første frie mellemprodukt nitrit
2
2
træffes normalt kun i meget små mængder (0 – 10 µg l -1 ), men højere koncentrationer
(50 – 100 µg l -1 ) tages som indikation på, at der foregår denitrifikation.
Kvælstofilte, NO, anses ikke for at være et frit mellemprodukt ved biologisk
denitrifikation (Firestone, 1982; Knowles, 1982; Tiedje, 1988), og hvis
det træffes i målelige mængder, tilskives det tilstedeværelse af kemisk denitrifikation
(Tiedje, 1988). Lattergas, N O, der er en drivhusgas med en effekt, der
2
er 310 gange stærkere end effekten af CO , kan derimod træffes i målelige
2
mængder under særlige forhold. Ved lavt pH, dvs. omkring pH 4 er lattergas
det primære produkt ved denitrifikation (Firestone, 1982; Knowles, 1982).
Tilstedeværelse af små mængder ilt kan også øge andelen af lattergas som
slutprodukt ved denitrifikationen (Knowles, 1982). Produktionen af lattergas
afhænger endvidere af forholdet mellem nedbrydeligt organisk stof og nitrat,
idet overskud af nitrat fører til ophobning af lattergas fremfor frit kvælstof
(Firestone og Davidson, 1989).
I forbindelse med undersøgelse og diskussion af drivhusgassernes effekt på
den globale opvarmning har det været diskuteret om produktion af lattergas
via denitrifikation og efterfølgende emission af lattergas til atmosfæren, kan
udgøre et væsentligt miljøproblem, når der tilføres nitrat til vådområder
(Weller et al, 1994; Groffman et al, 2000). Der er imidlertid flere undersøgelser,
der tyder på, at emission af lattergas fra vådområder, der tilføres nitrat,
ikke udgør noget problem (Blicher-Mathiesen og Hoffmann, 1999; Fleischer
et al, 1994; Weller et al, 1994). Både Blicher-Mathiesen og Hoffmann, 1999
og Fleischer et al, 1994, fandt, at der blev tilført lattergas til de respektive vådområder
fra det tilstødende landbrugsopland (i landbrugsoplandet er lattergassen
formentlig et biprodukt ved nitrifikation). Den tilførte lattergas blev
reduceret til N 2 . I undersøgelsen af Blicher-Mathiesen og Hoffmann, 1999,
angives, at der blev tilført ca 56 µg N 2 O-N l -1 med grundvandet (flowhastighed
8.46 l m -2 time -1 ) fra oplandet, hvoraf mindre end 5.9 % blev emitteret til
atmosfæren. Hvis det pågældende vådområde havde været drænet, var der
blevet tilført 1487 µg N 2 O m -2 time -1 til atmosfæren, hvilket er 17 gange mere
end den aktuelle rate.
- →
31