主要區別
硝化和反硝化的主要區別在於硝化作用是將氮轉化為硝酸鹽的過程，而反硝化是將硝酸鹽轉化為氮氣的過程。
硝化作用(nitrification) vs. 反硝化(denitrification)
氮佔大氣的79%，是蛋白質和核酸的重要組成部分。它是一種可再生資源，在地球上以一種稱為氮迴圈的迴圈過程迴圈。這個迴圈由五個簡單的步驟完成，即固氮、硝化、同化、氨化和反硝化。硝化作用是將氨轉化為硝酸鹽的過程，而反硝化是將硝酸鹽轉化為氮氣的過程。硝化是一種叫做氧化反應的反應，而反硝化是一種叫做還原反應的反應。化能自養好氧菌促進硝化作用，異養兼性細菌促進反硝化作用。硝化菌對環境脅迫更敏感，而反硝化菌對環境脅迫的敏感性較低。
比較圖
什麼是硝化作用(nitrification)？
硝化作用是氨透過氧化作用轉化為硝酸鹽的生物過程。氧化是一種化合物或一個原子失去電子而導致其氧化狀態增加的現象。這一作用是由兩種硝化需氧菌完成的，即將氨（NH3）和銨轉化為亞硝酸鹽（NO2-）的亞硝基單胞菌屬的化學自養菌，以及將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的硝化菌群中的細菌。這兩種反應同時發生且相當迅速，即在幾天或幾周內。將土壤中的亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽是非常重要的，因為亞硝酸鹽對植物有毒性，土壤中的硝酸鹽是植物氮的主要來源。硝化菌對環境脅迫更為敏感，在16到35攝氏度的溫度和6.5到8.5的pH值下表現良好。
什麼是反硝化(denitrification)？
反硝化是硝酸鹽透過還原作用轉化為含氮氣體的生物過程。這種作用是由兼性厭氧菌完成的，如芽孢桿菌、乳酸桿菌、螺旋菌、假單胞菌和需氧菌等。這些細菌是異養菌，它們在工藝**後幾分鐘內開始反硝化。該工藝適用於水生生境和汙水或工業廢水處理。反硝化菌對環境脅迫的敏感性較低，在溫度26～38℃、pH值7.0～8.5時表現良好。
主要區別
- 氨轉化為硝酸鹽的過程稱為硝化作用，而硝酸鹽轉化為氮氣的過程稱為反硝化作用。
- 化能自養好氧菌有助於硝化作用，而異養兼性細菌有助於反硝化作用。
- 硝化反應是一種稱為氧化反應的反應。相反，反硝化是一種稱為還原反應的反應。
- 氨是硝化的前驅物，而硝酸鹽則是反硝化的前驅物。
- 硝化的最終產物是硝酸鹽，而反硝化的最終產物是氮。
- 硝化需要好氧條件，而反硝化需要厭氧條件。
- 硝化作用發生在pH值6.5到8.5之間；另一方面，反硝化作用發生在pH值7.0到8.5之間。
- 硝化過程中溫度保持在16到35攝氏度之間，而在反硝化過程中溫度保持在26到38攝氏度之間。
- 淹水、高鹽度、高酸度、高鹼度、過度耕作和有毒化合物會抑制硝化作用。相反，反硝化作用會因硝化作用減少、硝酸鹽水平降低、包膜控釋肥料深埋和土壤排水而受到抑制。
- 硝化作用分兩步進行：第一步是將銨轉化為亞硝酸鹽，第二步是將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽；另一方面，反硝化作用包括將硝酸鹽轉化為亞硝酸鹽，然後轉化為一氧化氮，最後轉化為氮。
- 硝化作用增長緩慢，反硝化作用增長迅速。
- 硝化細菌對環境脅迫更敏感，而反硝化細菌對環境脅迫的敏感性較低。
- 硝化作用向植物提供硝酸鹽，硝酸鹽是重要的氮源；另一方面，反硝化作用用於廢水處理，有利於水生生境。
對比影片
結論
透過以上討論，總結出硝化和反硝化是氮迴圈的兩個重要步驟。硝化作用是在有氧的情況下發生的將氨轉化為硝酸鹽的氧化過程，而反硝化則是在沒有氧氣的情況下將硝酸鹽轉化為含氮氣體的還原過程。
