Kluczowa różnica – nitryfikacja a denitryfikacja
Cykl azotowy jest ważnym cyklem biogeochemicznym, w którym azot jest przekształcany w różne formy chemiczne, takie jak NH3, NH4 +, NIE2–, NIE3 – itd. W cyklu azotowym występują cztery główne procesy. Są to fiksacja, amonifikacja, nitryfikacja i denitryfikacja. Wiele z tych procesów jest przeprowadzanych przez mikroorganizmy, zwłaszcza bakterie obecne w glebie. Nitryfikacja i denitryfikacja to dwa główne etapy, które przekształcają azot atmosferyczny w azotany, a azotany z powrotem w azot atmosferyczny. Nitryfikacja to biologiczna przemiana amonu (NH4+) w azotan (NO3 –) przez utlenianie, podczas gdy denitryfikacja jest biologiczną przemianą azotanu w gazy azotowe (N2) przez redukcję. To jest kluczowa różnica między nitryfikacją a denitryfikacją.
Co to jest nitryfikacja?
Nitryfikacja to proces, w którym poprzez utlenianie przekształca się jony amoniaku lub amonu w azotany. Jest integralną częścią cyklu azotowego. Sprzyjają temu dwa rodzaje chemoautotroficznych bakterii tlenowych, takie jak Nitrosomonas i Nitrobacter. Pracują w warunkach tlenowych. Nitryfikacja jest inicjowana przez Nitrosomonas. Bakterie Nitrosomonas przekształcają jony amoniaku i amonu w azotyny. Po drugie, azotyn jest przekształcany w azotan przez Nitrobacter. Te dwa kroki można przedstawić w następujący sposób.
Nitryfikacja ma ogromne znaczenie dla kontynuacji rozkładu ekosystemu i materii organicznej. Nitryfikacja jest również niezbędnym procesem dla roślin. Rośliny pozyskują azot w postaci azotanów. Azotany to najbardziej przyswajalna forma azotu w roślinach. Dlatego nitryfikacja jest niezwykle ważna dla rolnictwa i roślin.
Rysunek 01: Cykl azotu
Co to jest denitryfikacja?
Denitryfikacja to proces redukcji azotanów w glebie do atmosferycznego azotu poprzez bakterie denitryfikacyjne. Jest to przeciwieństwo nitryfikacji opisanej w powyższej sekcji. Denitryfikacja jest niezbędnym etapem cyklu azotowego, który uwalnia związany gazowy azot z powrotem do atmosfery. Denitryfikację ułatwiają bakterie denitryfikacyjne, takie jak Pseudomonas i Clostridium. Bakterie te są fakultatywnymi bakteriami beztlenowymi i heterotroficznymi. Pracują w warunkach beztlenowych lub beztlenowych, takich jak podmokłe gleby. Używają azotanów jako substratu oddechowego, w wyniku czego azotany są uwalniane do atmosfery w postaci gazowego azotu.
Rysunek 02: Denitryfikacja
Jakie są podobieństwa między nitryfikacją a denitryfikacją?
- Nitryfikacja i denitryfikacja to dwa główne procesy cyklu azotowego.
- Oba procesy są napędzane przez bakterie.
Jaka jest różnica między nitryfikacją a denitryfikacją?
Nitryfikacja a denitryfikacja |
|
| Nitryfikacja to utlenianie jonów amoniaku lub amonu do jonów azotanowych przez bakterie nitryfikacyjne. | Denitryfikacja to redukcja azotanów do azotu gazowego przez bakterie denitryfikacyjne. |
| Sekwencje reakcji | |
| Nitryfikacja występuje jako NH3→NH4+ → NO 2– → NIE3– | Denitryfikacja występuje jako NIE3–→NIE2– →NIE→N2O→N2 |
| W rolnictwie | |
| Nitryfikacja jest ważnym procesem dla rolnictwa, ponieważ wytwarza dostępną dla roślin formę azotu (jony azotanowe) | Denitryfikacja jest szkodliwa dla produkcji roślinnej, ponieważ źródło azotu dostępne dla roślin (azotan) jest przekształcane w azot gazowy (N2). |
| Reakcje | |
| Nitryfikacja następuje przez utlenianie. | Denytryfikacja następuje poprzez redukcję |
| Zaangażowane bakterie | |
| Nitryfikacja jest wspomagana przez chemoautotroficzne bakterie tlenowe. | Denitryfikację ułatwiają bakterie fakultatywne lub heterotropowe bakterie denitryfikacyjne. |
| Korzyści | |
| Nitryfikacja jest korzystna dla rolnictwa, ponieważ zapewnia roślinom azotan. | Denitryfikacja jest korzystna dla siedlisk wodnych i oczyszczania ścieków przemysłowych lub ścieków. |
| Wrażliwość na stres środowiskowy | |
| Nitryfikatory są bardziej wrażliwe na stresy środowiskowe. | Denitryfikatory są mniej wrażliwe na stresy środowiskowe. |
| Zakres pH | |
| Nitryfikacja zachodzi w pH między 6,5 a 8,5. | Denitryfikacja zachodzi przy pH między 7,0 a 8,5. |
| Temperatura | |
| Temperatura nitryfikacji mieści się w zakresie od 16 do 35 0 | Temperatura denytryfikacji mieści się w zakresie od 26 do 38 0 |
| Warunki | |
| Nitryfikacja sprzyja warunkom tlenowym. | Denitryfikacja sprzyja warunkom beztlenowym. |
| Wstrzymanie | |
| Nitryfikacja następuje poprzez powodzie, wysokie zasolenie, wysoką kwasowość, wysoką zasadowość, nadmierną uprawę i toksyczne związki. | Denitryfikacja jest hamowana przez zmniejszoną nitryfikację, niższy poziom azotanów, nawóz i drenaż gleby. |
Podsumowanie – Nitryfikacja a denitryfikacja
Azot stanowi około 78% objętości atmosfery. Azot atmosferyczny wchodzi do świata żywych w procesie zwanym biologicznym wiązaniem azotu. Dokonują tego bakterie wiążące azot. Bakterie wiążące azot przekształcają azot w amoniak. Następnie ten amoniak krąży w obiegu azotu, dostarczając azot wszystkim żywym organizmom. jony amoniaku i amonu są przekształcane w azotan przez utlenianie. Proces ten znany jest jako nitryfikacja. Nitryfikacja jest głównym etapem cyklu azotowego. Wykonywane jest przez bakterie tlenowe, takie jak Nitrosomonas i Nitrobacter. Azotan glebowy jest zużywany przez rośliny i inne organizmy. Azotan w glebie jest wykorzystywany jako źródło energii przez bakterie denitryfikacyjne w warunkach beztlenowych. Podczas tego procesu azotan jest przekształcany z powrotem w atmosferyczny N2 poprzez redukcję. Ten proces jest znany jako denitryfikacja. To jest różnica między nitryfikacją a denitryfikacją.
Pobierz wersję PDF Nitryfikacji a denitryfikacji
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline, zgodnie z notatkami dotyczącymi cytowań. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między nitryfikacją a denitryfikacją.
