Proces biologiczny, w którym amon zamienia się w azotan, nazywa się nitryfikacją . Ponadto, gdy ten azotan przekształca się lub redukuje w gazowy azot, nazywa się to denitryfikacją . Kroki te obejmują różne mikroorganizmy i jest to ważne zarówno biologicznie, jak i ekonomicznie.
Oba etapy stanowią znaczącą część cyklu azotu, który jest jednym z najważniejszych cykli dla naszej atmosfery. Około 78% atmosfery zawiera azot, który jest nawet niezbędną cząsteczką biologiczną występującą w białkach i kwasie nukleinowym, a zatem stanowi ważną część wszystkich żywych istot.
Cykl azotowy jest zakończony w pięciu prostych krokach: wiązanie azotu, nitryfikacja, asymilacja, amonifikacja i denitryfikacja. W tym artykule omówimy tylko dwa etapy i różnice między nimi.
Wykres porównania
| Podstawa do porównania | Nitryfikacja | Denitryfikacja |
|---|---|---|
| Znaczenie | Część cyklu azotowego, w której amon (NH4 +) jest przekształcany w azotan (NO3-), nazywa się nitryfikacją. | Denitryfikacja to poziom, na którym redukcja azotanu (NO3-) jest przekształcana w gazowy azot (N2). |
| Proces obejmuje | Bakterie nitryfikujące, takie jak Nitrobacter, Nitrosomonas. | Bakterie denitryfikujące, takie jak Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus. |
| Rośnie powoli. | Rośnie szybko. | |
| Wymaga warunków tlenowych. | Wymaga warunków beztlenowych. | |
| Drobnoustroje | Autotroficzne. | Heterotroficzny. |
| Prekursor | Amon | Azotan. |
| Produkt końcowy | Azotan. | Azot. |
| pH i temperatura | Proces zachodzi przy pH między 6, 5 a 8, 5 i temperaturze między 16 a 35 stopni C. | Proces zachodzi przy pH między 7, 0 a 8, 5 i temperaturze między 26 a 38 stopni C. |
| Znaczenie | Dostarcza azotanowi do rośliny, która działa jako ważne źródło azotu. | Denitryfikacja jest stosowana w oczyszczaniu ścieków i jest korzystna dla siedlisk wodnych. |
Definicja nitryfikacji
Nitryfikacja jest procesem utleniania ( zachodzi utrata elektronów lub wzmocnienie stanu utlenienia przez atom lub związek). Proces ten rozpoczyna się od amonu, który utlenia się do azotynu (NO2-), działanie to wykonuje bakteria Nitrosomonas sp. Później ten azotyn (NO2-) utlenia się do azotanu (NO3-), a to działanie jest wykonywane przez Nitrobacter sp .
Bakterie są autotroficzne, a reakcję prowadzi się w warunkach tlenowych. Znaczenie tego etapu w cyklu azotowym polega na przekształceniu amoniaku w azotan, ponieważ azotan jest podstawowym źródłem azotu obecnym w glebie dla rośliny. Chociaż azotan jest toksyczny dla roślin.
Aktywność bakterii nitryfikujących zwalnia w kwaśnym roztworze i najlepiej przy pH między 6, 5 a 8, 5, a temperatura waha się od 16 do 35 ° C.
Definicja denitryfikacji
Denitryfikacja to proces redukcji, w którym azotan jest usuwany w postaci azotu i przekształcany w gazowy azot. Działanie jest wykonywane przez bakterie takie jak Bacillus, Aerobacter, Lactobacillus, Spirillum, Pseudomonas .
Bakterie są heterotrofami, a działanie jest zakończone w warunkach beztlenowych. Nawet niewielka ilość tlenu może utrudniać proces, ale istnieje zapotrzebowanie na węgiel organiczny. Denitryfikacja jest przydatna do oczyszczania ścieków w siedliskach wodnych.
Denitryfikację najlepiej przeprowadzić przy pH między 7, 0 a 8, 5 oraz w temperaturze między 26 a 38 ° C.
Kluczowe różnice między nitryfikacją a denitryfikacją
Poniżej podano ważne punkty, które różnicują oba procesy:
- Proces biologiczny, w którym amon (NH4 +) utlenia się i przekształca w azotan (NO3-), nazywa się nitryfikacją, natomiast denitryfikacja jest procesem biologicznym, który obejmuje konwersję azotanu (NO3-) w gazowy azot (N2).
- Bakterie nitryfikacyjne, takie jak Nitrobacter, Nitrosomonas, biorą udział w procesie nitryfikacji, podczas gdy w procesie denitryfikacji bakterie takie jak Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus wykazują swoje zaangażowanie.
- W procesie nitryfikacji drobnoustroje są autotroficzne, wymagają wzrostu warunków beztlenowych (obecność tlenu), a nawet ich wzrost jest powolny, z drugiej strony w procesie denitryfikacji drobnoustroje są heterotroficzne, wymagają warunków beztlenowych (brak tlenu) i wykazują również szybki wzrost.
- Prekursorem procesu nitryfikacji jest amoniak, a produktem końcowym jest azotan, podczas gdy azotan jest prekursorem procesu denitryfikacji, a azot jest produktem końcowym.
- Nitryfikacja jest przeprowadzana najlepiej przy pH między 6, 5 a 8, 5, przy temperaturze wahającej się od 16 do 35 stopni C. Chociaż denitryfikacja jest najlepsza przy pH między 7, 0 a 8, 5 i temperaturze w zakresie od 26 do 38 stopni C.
Wniosek
Wszyscy wiemy, że azot jest istotną częścią atmosfery, a także roślin i zwierząt. Ponieważ azot nie może być stosowany bezpośrednio i dlatego jest przenoszony z różnych źródeł. W dostarczonych treściach skupiliśmy się na rozróżnieniu między nitryfikacją a denitryfikacją i znaleźliśmy różnice w ich produktach i potrzebach.
