Põhiline erinevus anammoksi ja denitrifikatsiooni vahel seisneb selles, et anammoks viitab anaeroobsele ammooniumi oksüdatsioonile, mis muudab ammooniumi ja nitritid anoksilistes tingimustes gaasiliseks lämmastikuks. Samal ajal kui denitrifikatsioon on nitraadi bioloogiline muundamine N2 denitrifitseerivate bakterite toimel.
Lämmastiku tsükkel on oluline biogeokeemiline tsükkel, mille käigus lämmastik muudetakse erinevateks keemilisteks vormideks, nagu NH3, NH4 +, EI2–, EI3 – jne. Lämmastikuringes on näha nelja peamist protsessi. Need on fikseerimine, ammonifikatsioon, nitrifikatsioon ja denitrifikatsioon. Paljusid neist protsessidest viivad läbi mikroorganismid, eriti mullas esinevad bakterid. Anammox on üks viimaseid täiendusi lämmastikuringesse. See on anaeroobse ammooniumi oksüdatsiooni protsess. Seda protsessi viib läbi konkreetne bakterirühm, mida nimetatakse planktomütseediteks. Neil on spetsiaalne organell, mida nimetatakse anammoksosoomideks, mis pakuvad anammoksireaktsiooni koha. Kuid lõpuks toodavad nii denitrifikatsioon kui ka anammoks gaasilist lämmastikku.
Mis on Anammox?
Anammox on protsess, mida nimetatakse anaeroobseks ammooniumi oksüdatsiooniks. See on reaktsioon, mis kasutab elektronide aktseptoritena ammooniumi ja nitritit ning tekitab anoksilistes tingimustes gaasilist lämmastikku. Anammoksi reaktsioon on üks viimaseid täiendusi biokeemilises lämmastikutsüklis. Spetsiaalne planktomütseeditaoliste bakterite rühm juhib seda peamiselt. Need bakterid saavad oma kasvuenergiat ammooniumi ja nitriti muundamisest gaasiliseks lämmastikuks ilma hapnikuta. Neil on üks anammoksosoom: membraaniga seotud sektsioon tsütoplasmas, mis tagab anammoksiprotsessi mehhanismi. Veelgi enam, need bakterid on täis tsütokroom c-tüüpi valke, sealhulgas ensüüme, mis viivad läbi anammoksiprotsessi peamisi kataboolseid reaktsioone, muutes rakud märkimisväärselt punaseks. Anammox bakterite kasvutempo on äärmiselt aeglane.
Joonis 01: Anammox
Merekeskkonnas võivad üle 50% eralduvast N2 gaasist tekkida anammoksibakterite poolt. Lisaks pakub anammox-protsess ammoniaagi-lämmastiku (NH4-N) eemaldamiseks praegustele reoveepuhastussüsteemidele atraktiivset alternatiivi. Samuti säästab see lämmastikuringe ~75% nitrifikatsiooni ja 100% denitrifikatsiooni.
Mis on denitrifikatsioon?
Denitrifikatsioon on protsess, mille käigus muudetakse pinnases olevad nitraadid bakterite denitrifitseerimise abil atmosfääri lämmastikgaasiks. See on nitrifikatsiooni vastand. Denitrifikatsioon on lämmastikutsükli oluline etapp, mis vabastab fikseeritud lämmastikgaasi tagasi atmosfääri ja viib lämmastikutsükli lõpule.
Joonis 02: denitrifikatsioon
Denitrifikatsiooni soodustavad denitrifitseerivad bakterid, nagu Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans jne. Need bakterid on fakultatiivsed anaeroobsed ja heterotroofsed bakterid. Nad töötavad anaeroobsetes või anoksilistes tingimustes, näiteks vettinud pinnases. Nad kasutavad hingamisteede substraadina nitraati ja selle tulemusena eraldub nitraat gaasilise lämmastikuna atmosfääri. Samuti on denitrifitseerivad bakterid võimelised redutseerima nitraadid ja nitritid looduslikult esinevale kaheaatomilisele gaasilisele lämmastikvormile. Selle protsessi käigus taastatakse atmosfääri lämmastiku tase normaalse kontsentratsioonini.
Denitrifikatsioonireaktsioon on näidatud allpool.
EI3– → EI2–→ EI + N2O → N2 (g)
Millised on Anammoxi ja denitrifikatsiooni sarnasused?
- Anammox ja denitrifikatsioon on lämmastikuringe kaks olulist osa.
- Need protsessid toodavad gaasilist lämmastikku.
- Bakterid on peamised mikroorganismid, mis teostavad mõlemat protsessi.
Mis vahe on Anammoxil ja denitrifikatsioonil?
Anammox on anaeroobne ammooniumi oksüdatsioon, mis on reaktsioon, mis muudab ammooniumi ja nitritid anoksilistes tingimustes gaasiliseks lämmastikuks. Seevastu denitrifikatsioon on nitraadi redutseerimine gaasiliseks lämmastikuks denitrifitseerivate bakterite poolt. Niisiis, see on peamine erinevus anammoxi ja denitrifikatsiooni vahel. Pealegi on anammoksiprotsess reaktsioon NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O, samas kui denitrifikatsioon on NO3 reaktsioon – → EI2– → EI + N2 O → N2 (g). Seetõttu on see veel üks erinevus anammoksi ja denitrifikatsiooni vahel.
Lisaks viivad anammoksireaktsiooni läbi planktomütseedidesse kuuluvad bakterid (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia ja Scalindua liigid). Seevastu denitrifikatsiooni viivad läbi sellised bakterid nagu Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans jne. Seega on see ka oluline erinevus anammoxi ja denitrifikatsiooni vahel.
Kokkuvõte – Anammox vs denitrifikatsioon
Anammoks on reaktsioon, mis muudab ammooniumi ja nitritid anoksilistes tingimustes gaasiliseks lämmastikuks anammoksibakterite toimel, samas kui denitrifikatsioon on protsess, mille käigus nitraadid ja nitritid redutseeritakse denitrifitseerivate bakterite abil gaasiliseks lämmastiks. Nii anammoks kui ka denitrifikatsioon on biokeemilises lämmastikuringes olulised protsessid. Niisiis, see on kokkuvõte erinevusest anammoxi ja denitrifikatsiooni vahel.
