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Cambios

 
== Desnitrificación autotrofa ==
Algunhas [[bacterias]] desnitrificantes son quimiolitoautótrofas e poden oxidar compostos inorgánicos de [[xofre]] como ácido sulfhídrico (H<sub>2</sub>S), xofre elemental (S<sup>0</sup>), tiosulfato(S<sub>2</sub>O<sub>3</sub>2<sup>-</sup>) ou sulfito(SO<sub>3</sub>2<sup>2-</sup>) anaerobicamente a costa da redución do nitrato.<ref>(Kuenen et al.1992)</ref> Entre elas hai só dous autótrofos obrigados coñecidos que crezan a pHs neutros: ''Thiobacillus denitrificans'' e ''Thiomicrospira denitrificans'',<ref>(Schedel y Truper, 1980; Kuenen et al.1992; Timmer-Ten Hoor, 1975)</ref> que poden levar a cabo a sulfoxidación en condicións aeróbicas ou anóxicas. Recentemente illouse ''Thioalkalivibrio denitrificans'', un autótrofo, oxidador de xofre, que pode crecer anaerobicamente usando nitrito como aceptor de electróns a pH básico<ref> (Sorokin, D.Y., 2001).</ref>
 
As vantaxes deste proceso respecto á heterotrofia son varias. Para o tratamento de augas residuais, evita ter que engadir [[materia orgánica]], reducíndose así os custos, e para o tratamento de [[Auga potable|augas potables]], evita o carbono residual no efluente, xa que reduce o risco de sobrecrecemento nos sistemas a tratar e de desinfección da zona polos produtos producidos debido a que os organismos autotrófos crecen máis a modo e producen menos [[biomasa]], coa conseguinte formación de menos produtos celulares.<ref>( K.S.Haugen.2002)</ref> Ademais os organismos autótrofos están mellor adaptados para o tratamento de augas subterráneas porque crecen a baixas concentracións de compostos orgánicos biodegradables. Tamén posúen un grande interese comercial e desde o punto de vista da biotecnoloxía ambiental porque é un dos poucos exemplos nos que poden oxidarse bioloxicamente compostos reducidos do xofre (sulfoxidación) en ausencia de oxíxeno elemental. Pero a principal vantaxe deste proceso é a aparición da desnitrificación acoplada á oxidación de compostos reducidos do xofre, combinando a eliminación simultánea de dous tipos de contaminantes, os nitratos e os compostos reducidos do xofre (ecuación 2), tendo así grande interese polas súas aplicacións biotecnolóxicas.
 
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== Principais factores que afectan á desnitrificación ==
 
=== Temperatura ===
De acuerdoacordo con lacoa literatura, losos microorganismos desnitrificantes presentan actividadactividade entre 5 ye 75&nbsp;°C.<ref>Knowles R. 1982. DENITRIFICATIONDenitrification. Microbiological Reviews 46(1):43-70.</ref> Se ha vistoViuse que nonon existe un cambio significativo enna la actividadactividade desnitrificante entre 20 ye 30&nbsp;°C con consorcios provenientesque proveñen de plantas de tratamiento[[tratamento de aguas residualesresiduais]].<ref>enze M. 1991. CAPABILITIESC`pabilities OFof BIOLOGICALBiological NITROGENNitrogen REMOVALRemoval PROCESSESProcesses FROMfrom WASTEWaste-WATERWater. Water Science and Technology 23(4-6):669-679.</ref>
 
=== PH ===
ElO pH óptimo para laa desnitrificación se encuentraestá entre 7 ye 8.<ref>Ahn YH. 2006. Sustainable nitrogen elimination biotechnologies: A review. Process Biochemistry 41(8):1709-1721.</ref><ref name=Cervntes>Cervantes-Carrillo F, Pérez J, Gómez J. 2000. Avances en la eliminación biológica del nitrógeno de las aguas residuales. México, D. F.: Revista Latinoamericana de Microbiología. p 73-82.</ref> A valores de pH debajopor debaixo de 6, seinhíbese inhibeo la enzimaencima óxido nitroso reductasaredutase y see acumulaacumúlase óxido nitroso.<ref>Delwiche CC, Bryan BA. 1976. DENITRIFICATIONDenitrification. Annual Review of Microbiology 30:241-262. Einsle O, Kroneck PMH. 2004. Structural basis of denitrification. Biological Chemistry 385(10):875-883.</ref><ref>Knowles R. 1982. DENITRIFICATIONDenitrification. Microbiological Reviews 46(1):43-70.</ref> En laNa revisión de Cervantes-Carrillo et al. (2000)<ref>Cervantes-Carrillo F, Pérez J, Gómez J. 2000. Avances en la eliminación biológica del nitrógeno de las aguas residuales. México, D. F.: Revista Latinoamericana de Microbiología. p 73-82.</ref> se reportainfórmase que en cultivos continuos nonon se observa ningunaningunha acumulación de intermediarios a pH de 6 a 9, pero elo proceso esé inhibido enna susúa totalidadtotalidade a pH de 5.
 
=== OxígenoOxíxeno ===
Se asumeAsúmese en generalxeral que lao enzimaencima óxido nitroso reductasaredutase (Nos) esé lao enzimaencima concunha unamaior mayorsensibilidade sensibilidadá a la presenciapresenza de oxígenooxíxeno. En generalxeral lasos enzimasencimas reductasasredutases son inmediatamenteinmediata oou gradualmente inactivadas por lapola presenciapresenza de oxígenooxíxeno. LaA principal razón deda la sensibilidad desensibilidade lada desnitrificación aá la presenciapresenza de oxígenooxíxeno esé laa competición por electroneselectróns, elxa oxígenoque o oxíxeno siendoé un aceptor de electroneselectróns termodinámicamentetermodinamicamente másmáis favorable que elo nitrato.<ref>Cuervo-López F, Martínez Hernández S, Texier AC, Gómez J. 2009. Denitrification for Wastewater Treatment. In: Cervantes F, editor. Environmental Technologies to Treat Nitrogen Pollution, Principles and Engineering: IWA Publishing.</ref>
 
=== FuenteFonte donadoradoadora de electroneselectróns ===
LaA capacidadcapacidade que tienenteñen losos compuestoscompostos orgánicos de donardoar electroneselectróns esé unoun de losdos factores másmáis importantes que controlan laa actividadactividade heterotrófica ye, por lo tanto, laa actividadactividade desnitrificante heterotrófica. Existe unaunha grangrande variedadvariedade de compuestoscompostos que puedenpoden ser usados para llevarlevar a cabo laa desnitrificación en aguasaugas residualesresiduais. LosOs principalesprincipais donadoresdoadores de electroneselectróns utilizados son elo metanol, elo etanol, laa glucosaglicosa, elo acetato, elo [[ácido aspártico]] ye elo [[ácido fórmico]], entre otrosoutros.<ref>Mateju V, Cizinska S, Krejci J, Janoch T. 1992. BIOLOGICALBiological WATERWater DENITRIFICATIONDenitrification - A REVIEWReview. Enzyme and Microbial Technology 14(3):170-183.</ref> EstoIsto nonon implica que solamentesoamente sustratossexan fácilmenteusados degradablessubstratos seandoadamente usadosdegradables porpolos microorganismos que llevanlevan a cabo laa desnitrificación. Existen reportesinformes de desnitrificación con compuestoscompostos como hidrocarburos[[hidrocarburo]]s, materia orgánica complejacomplexa, [[glicol]], compuestos[[composto aromático|compostos aromáticos]] ye [[celulosa]].<ref>Ahn YH. 2006. Sustainable nitrogen elimination biotechnologies: A review. Process Biochemistry 41(8):1709-1721.</ref><ref>Thalasso F, Vallecillo A, GarciaEncina P, FdzPolanco F. 1997. The use of methane as a sole carbon source for wastewater denitrification. Water Research 31(1):55-60.</ref><ref>Davidsson TE, Leonardson LG. 1996. Effects of nitrate and organic carbon additions on denitrification in two artificially flooded soils. Ecological Engineering 7(2):139-149.</ref><ref>Mokhayeri Y, Nichols A, Murthy S, Riffat R, Dold P, Takacs I. 2006. Examining the influence of substrates and temperature on maximum specific growth rate of denitrifiers. Water Science and Technology 54(8):155-162.</ref> Sin embargoPorén, para compuestoscompostos pocopouco asimilables como losos hidrocarburos ye enespecialmente particularos compuestoscompostos aromáticos, lasas velocidades de consumo dedestes estoscompostos compuestosson representan elo paso limitante en lana desnitrificación.<ref>Cuervo-López F, Martínez Hernández S, Texier AC, Gómez J. 2009. Denitrification for Wastewater Treatment. In: Cervantes F, editor. Environmental Technologies to Treat Nitrogen Pollution, Principles and Engineering: IWA Publishing.</ref>
OtroOutro grupo de microorganismos desnitrificantes, losos autótrofos, utilizan compuestoscompostos inorgánicos como sulfuro, hidrógenohidróxeno, amonio para reducir nitratos.<ref>Madigan MT, Martinko JM, Parker J. 2004. Brock, Biología de los Microorganismos. Edición D, editor. Décima Edición ed. Madrid, España: Pearson Educación, S. A., Madrid, 2004. 1011 p.</ref> LaO gananciarendemento energéticaenerxético esé menor que concos los compuestoscompostos orgánicos, pero losos microorganismos presentan unaunha grangrande adaptabilidadadaptabilidade dependiendodependendo dedas lascondicións condicionesambientais ambientales de losdos ecosistemas.<ref>Conrad R. 1996. Soil microorganisms as controllers of atmospheric trace gases (H-2, CO, CH4, OCS, N2O, and NO). Microbiological Reviews 60(4):609-+.</ref>
 
=== Relación C/N ===
LaA desnitrificación heterotróficaheterótrofa en consorcios está en grangrande medida determinada por lapola relación entre elo compuestocomposto orgánico donadordoador de electroneselectróns ye elo nitrato (relación C/N). De acuerdoSegundo a la literatura, se obtieneobtense un proceso desnitrificante óptimo a relación estequiométrica.<ref>Cervantes FJ, De la Rosa DA, Gomez J. 2001. Nitrogen removal from wastewaters at low C/N ratios with ammonium and acetate as electron donors. Bioresource Technology 79(2):165-170.</ref><ref>Cuervo-Lopez FM, Martinez F, Gutierrez-Rojas M, Noyola RA, Gomez J. 1999. Effect of nitrogen loading rate and carbon source on denitrification and sludge settleability in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors. Water Science and Technology 40(8):123-130.</ref><ref>ena-Calva A, Olmos-Dichara A, Viniegra-Gonzalez G, Cuervo-Lopez FM, Gomez J. 2004. Denitrification in presence of benzene, toluene, and m-xylene - Kinetics, mass balance, and yields. Applied Biochemistry and Biotechnology 119(3):195-208.</ref> AunqueAínda que depende deldo donadordoador de electroneselectróns, se puedepódese considerar que con unacunha relación C/N menor a 5, pero superior a laá relación estequiométrica, elo proceso desnitrificante se llevalévase a cabo sinsen limitación; con unacunha relación entre 5 ye 21.,3 se llevalévase a cabo laa desnitrificación ye producciónprodución de [[metano]]. A relaciónrelacións C/N mayoresmaiores, se produceprodúcese metano sinsen que llevarsehaxa a cabo la desnitrificación. Lo anterior seIsto debedébese a que elo proceso desnitrificante disminuyediminúe ye aparece laa amonificación, siendoque pasa a elser o proceso dominante a relacionesrelacións C/N mayoresmaiores ade 51.<ref>Rustrian E, Delgenes JP, Bernet N, Moletta R. 1997. Nitrate reduction in acidogenic reactor: Influence of wastewater COD/N-NO3 ratio on denitrification and acidogenic activity. Environmental Technology 18(3):309-315.</ref>
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=== AplicacionesAplicacións ===
 
En respuesta al problema de la contaminación por [[nitratos]], han surgido diversas tecnologías para eliminarlo del medio tales como [[intercambio iónico]], [[ósmosis]] inversa, [[electrodiálisis]] y desnitrificación biológica. Entre las diversas alternativas, se prefieren los tratamientos biológicos por su sencillez, selectividad y bajo coste ante los físico-químicos, más caros y con mayor generación de residuos tóxicos.
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