Denitrification role in N2O Emission

Abstract

Denne masteroppgaven fokuserer på denitrifisering av N2O, som er en viktig del av nitrogenforurensning og en global miljøutfordring. Nitrogen er et avgjørende element som regulerer artsmangfoldet i ulike økosystemer. Mens molekylært nitrogen (N2) utgjør flertallet av atmosfærisk nitrogen, er nitrogendioksid (N2O) en betydelig form for nitrogenforurensning.

Nitrifisering og denitrifisering, drevet av mikroorganismer, bidrar til N2O-produksjon i økosystemer. Denitrifisering, som forekommer under oksygenbegrensede forhold, innebærer konvertering av nitrat til N2 gjennom mellomtrinnene nitritt, nitrogengass og nitrogendioksid. Spesifikke enzymer letter hvert trinn i denitrifiseringsprosessen, slik at denitrifiserende organismer kan respirere og generere energi i fravær av oksygen. Effektiviteten av denitrifisering og reduksjon av N2O påvirkes av regulatoriske fenotyper som vises av denitrifiserende organismer, der tilstedeværelsen av genet NosZ spiller en avgjørende rolle.

This master thesis focuses on the denitrification of N2O, an important aspect of nitrogen pollution and a global environmental concern. Nitrogen is a vital element that regulates species diversity in various ecosystems. While molecular nitrogen gas (N2) constitutes the majority of atmospheric nitrogen, nitrous oxide (N2O) is a significant form of nitrogen pollution. Nitrification and denitrification, driven by microorganisms, contribute to N2O production in ecosystems.

Denitrification, occurring under oxygen-limited conditions, involves the conversion of nitrate to N2 through intermediate steps of nitrite, nitric oxide, and nitrous oxide. Specific enzymes facilitate each step of the denitrification process, allowing denitrifying organisms to respire and generate energy in the absence of oxygen. Denitrification efficiency and N2O reduction are influenced by regulatory phenotypes exhibited by denitrifying organisms, with the presence of the NosZ gene playing a crucial role.