Denitrifikation

De|ni|tri|fi|ka|ti|on auch: De|nit|ri|fi|ka|ti|on 〈f. 20; Chem.〉 durch Bakterien hervorgerufene, meist unerwünschte Umwandlung von Nitraten u. Nitriten (z. B. in Kunstdünger) in Stickoxide bzw. Stickstoff, die für die Düngung keine Bedeutung haben

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De|ni|t|ri|fi|ka|ti|on [↑ de- u. ↑ Nitrifikation] Syn.: Nitratatmung: durch Bodenbakterien unter anaeroben Bedingungen bewirkte unerwünschte Red. von Nitratnährstoffen unter Freisetzung von mol. Stickstoff, Nitriten oder Distickstoffoxid. Bei der Reinigung des Abwassers ist die D. dagegen zweckmäßig. – Ggs.: Nitrifikation.

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De|ni|t|ri|fi|ka|ti|on, die; - [aus lat. de- = von – weg u. ↑ Nitrifikation] (Chemie):

das Freimachen von Stickstoff aus Salzen der Salpetersäure (z. B. im Kunstdünger) durch Bakterien.

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Denitrifikation

 

[neulateinisch] die, -, Denitrifizierung, Umsetzung von Nitrat zu freiem Stickstoff durch Mikroorganismen (Denitrifikanten). Bei dieser Form der anaeroben Atmung (Nitratatmung) werden die Reduktionsäquivalente der Substrate (organische Verbindungen oder Wasserstoff) auf Nitrat übertragen und molekularer Stickstoff (N₂) sowie als Nebenprodukt Distickstoffoxid (N₂O, Lachgas) gebildet. Voraussetzung sind anaerobe Bedingungen, da Sauerstoff die an den Reaktionen beteiligten Enzyme hemmt. Die denitrifizierenden Bakterien (u.a. Pseudomonas-, Paracoccus- und Bacillus-Arten) sind fakultativ anaerob, in Gegenwart von Sauerstoff atmen sie. Im natürlichen Stickstoffkreislauf spielen sie eine wichtige Rolle: Unter aeroben Bedingungen bildet Nitrat das Endprodukt des biologischen Abbaus und wird aufgrund seiner guten Wasserlöslichkeit leicht aus dem Boden ins Grundwasser ausgewaschen. Diese Stickstoffverluste können jährlich bis zu 50 kg Stickstoff pro ha betragen. Durch die denitrifizierenden Bakterien wird Nitrat in anaeroben Zonen (Böden mit Staunässe, überflutete Reisfelder) wieder in Form von gasförmigem Stickstoff freigesetzt.

 

Biotechnisch wird die Denitrifikation zur Reduzierung des Nitratgehaltes in der Abwasserreinigung (dritte Reinigungsstufe) und der Trinkwasseraufbereitung genutzt. Im Ablauf größerer Kläranlagen ist die Gesamt-Konzentration an Stickstoff als Summe von Ammonium-, Nitrit- und Nitratstickstoff nach der Abwasserverordnung auf 18 mg/l begrenzt. Hier wird zumeist die vorgeschaltete Denitrifikation eingesetzt, bei der das unbehandelte Abwasser ein unbelüftetes Becken als erste Stufe durchfließt, in dem denitrifizierende Bakterien das im Abwasser enthaltene Nitrat zu Stickstoff reduzieren und dabei leicht abbaubare organische Abwasserinhaltsstoffe oxidieren.

 

Für Trinkwasser schreibt die Trinkwasserverordnung einen Grenzwert für Nitrat von 50 mg/l vor. Bei der Denitrifikation in Trinkwasseraufbereitungsanlagen setzt man entweder eine organische Kohlenstoffquelle (z. B. Ethanol) zu oder man injiziert gasförmigen Wasserstoff als Elektronendonator. Die denitrifizierenden Bakterien setzen das im Wasser enthaltene Nitrat als Stickstoff frei, müssen allerdings anschließend wieder aus dem Trinkwasser, z.B. durch Filtration, entfernt werden.

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De|ni|tri|fi|ka|ti|on, die; - [aus lat. de- = von - weg u. ↑Nitrifikation] (Chemie): das Freimachen von Stickstoff aus Salzen der Salpetersäure (z. B. im Kunstdünger) durch Bakterien.