Ključna razlika – nitrifikacija naspram denitrifikacije
Ciklus dušika važan je biogeokemijski ciklus u kojem se dušik pretvara u različite kemijske oblike kao što su NH3, NH4 +, NE2–, NE3 – itd. Postoje četiri glavna procesa u ciklusu dušika. To su fiksacija, amonifikacija, nitrifikacija i denitrifikacija. Mnoge od tih procesa provode mikroorganizmi, posebice bakterije prisutne u tlu. Nitrifikacija i denitrifikacija dvije su glavne faze koje pretvaraju atmosferski dušik u nitrat i nitrat natrag u atmosferski dušik. Nitrifikacija je biološka transformacija amonija (NH4+) u nitrat (NO3 –) oksidacijom dok je denitrifikacija biološka transformacija nitrata u dušične plinove (N2) redukcijom. Ovo je ključna razlika između nitrifikacije i denitrifikacije.
Što je nitrifikacija?
Nitrifikacija je proces koji pretvara amonijak ili amonijeve ione u nitrate oksidacijom. Sastavni je dio ciklusa dušika. Pospješuju je dvije vrste kemoautotrofnih aerobnih bakterija kao što su Nitrosomonas i Nitrobacter. Rade u aerobnim uvjetima. Nitrifikaciju pokreće Nitrosomonas. Bakterije Nitrosomonas pretvaraju amonijak i amonijeve ione u nitrit. Drugo, Nitrobacter pretvara nitrit u nitrat. Ova dva koraka mogu se predstaviti na sljedeći način.
Nitrifikacija je od iznimne važnosti za nastavak ekosustava i razgradnju organske tvari. Nitrifikacija je također bitan proces za biljke. Biljke dobivaju dušik u obliku nitrata. Nitrat je primarni dostupan oblik dušika u biljkama. Stoga je nitrifikacija iznimno važna za poljoprivredu i biljke.
Slika 01: Ciklus dušika
Što je denitrifikacija?
Denitrifikacija je proces redukcije nitrata u tlu u atmosferski dušik denitrifikacijskim bakterijama. Ovo je suprotno od nitrifikacije, koja je opisana u gornjem odjeljku. Denitrifikacija je bitan korak u ciklusu dušika, koji oslobađa fiksirani dušik natrag u atmosferu. Denitrifikaciju olakšavaju denitrifikacijske bakterije kao što su Pseudomonas i Clostridium. Ove bakterije su fakultativno anaerobne i heterotrofne bakterije. Oni rade u anaerobnim ili anoksičnim uvjetima kao što su tla natopljena vodom. Oni koriste nitrat kao svoj respiratorni supstrat, a kao rezultat toga, nitrat se oslobađa kao plinoviti dušik u atmosferu.
Slika 02: Denitrifikacija
Koje su sličnosti između nitrifikacije i denitrifikacije?
- Nitrifikacija i denitrifikacija dva su glavna procesa ciklusa dušika.
- Oba procesa pokreću bakterije.
Koja je razlika između nitrifikacije i denitrifikacije?
Nitrifikacija nasuprot denitrifikacije |
|
| Nitrifikacija je oksidacija amonijaka ili amonijevih iona u nitratne ione pomoću nitrifikacijskih bakterija. | Denitrifikacija je redukcija nitrata u plinoviti dušik denitrifikacijskim bakterijama. |
| Sekvence reakcija | |
| Nitrifikacija se događa kao NH3→NH4+ → NO 2– → NE3– | Denitrifikacija se javlja kao NO3–→NO2– →NE→N2O→N2 |
| U poljoprivredi | |
| Nitrifikacija je važan proces za poljoprivredu jer proizvodi biljci dostupan oblik dušika (nitratni ioni) | Denitrifikacija je štetna za proizvodnju usjeva budući da se biljkama dostupan izvor dušika (nitrat) pretvara u plinoviti dušik (N2). |
| Reakcije | |
| Nitrifikacija se odvija oksidacijom. | Denitrifikacija nastaje redukcijom |
| Uključene bakterije | |
| Nitrifikaciju olakšavaju kemoautotrofne aerobne bakterije. | Denitrifikaciju olakšavaju fakultativne bakterije ili heterotropne denitrifikacijske bakterije. |
| Prednosti | |
| Nitrifikacija je korisna za poljoprivredu budući da biljkama osigurava nitrate. | Denitrifikacija je korisna za vodena staništa i obradu industrijskih ili kanalizacijskih otpadnih voda. |
| Osjetljivost na stresove iz okoliša | |
| Nitrifikatori su osjetljiviji na okolišne stresove. | Denitrifikatori su manje osjetljivi na okolišne stresove. |
| pH raspon | |
| Nitrifikacija se događa u pH između 6,5 i 8,5. | Denitrifikacija se događa u pH između 7,0 i 8,5. |
| Temperatura | |
| Temperatura nitrifikacije kreće se između 16 i 35 0 | Temperatura denitrifikacije kreće se između 26 i 38 0 |
| Uvjeti | |
| Nitrifikacija pogoduje aerobnim uvjetima. | Denitrifikacija pogoduje anoksičnim uvjetima. |
| Inhibicija | |
| Nitrifikacija se događa kroz poplave, visok salinitet, visoku kiselost, visoku alkalnost, prekomjerno oranje i toksične spojeve. | Denitrifikacija je inhibirana smanjenom nitrifikacijom, nižim razinama nitrata, gnojivom i drenažom tla. |
Sažetak – Nitrifikacija naspram denitrifikacije
Plinoviti dušik čini oko 78% atmosfere po volumenu. Atmosferski dušik ulazi u živi svijet procesom koji se naziva biološka fiksacija dušika. To rade bakterije koje fiksiraju dušik. Bakterije koje vežu dušik pretvaraju dušik u amonijak Zatim ovaj amonijak cirkulira kroz ciklus dušika, opskrbljujući dušikom sve žive organizme. amonijak i amonijevi ioni se oksidacijom pretvaraju u nitrate. Ovaj proces je poznat kao nitrifikacija. Nitrifikacija je glavna faza u ciklusu dušika. Izvode ga aerobne bakterije kao što su Nitrosomonas i Nitrobacter. Nitrat iz tla konzumiraju biljke i drugi organizmi. Nitrat u tlu koristi se kao izvor energije denitrifikacijskim bakterijama u anaerobnim uvjetima. Tijekom tog procesa, nitrat se redukcijom pretvara natrag u atmosferski N2. Ovaj proces je poznat kao denitrifikacija. Ovo je razlika između nitrifikacije i denitrifikacije.
Preuzmite PDF verziju nitrifikacije i denitrifikacije
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema bilješkama o citatima. PDF verziju preuzmite ovdje. Razlika između nitrifikacije i denitrifikacije.
