Peamine erinevus – nitrifikatsioon vs denitrifikatsioon
Lämmastiku tsükkel on oluline biogeokeemiline tsükkel, mille käigus lämmastik muudetakse erinevateks keemilisteks vormideks, nagu NH3, NH4 +, EI2–, EI3 – jne. Lämmastikuringes on neli peamist protsessi. Need on fikseerimine, ammonifikatsioon, nitrifikatsioon ja denitrifikatsioon. Paljusid neist protsessidest viivad läbi mikroorganismid, eriti mullas esinevad bakterid. Nitrifikatsioon ja denitrifikatsioon on kaks peamist etappi, mis muudavad õhulämmastiku nitraadiks ja nitraadid tagasi õhulämmastikuks. Nitrifikatsioon on ammooniumi (NH4+) bioloogiline muundamine nitraadiks (NO3 –) oksüdatsiooni teel, samas kui denitrifikatsioon on nitraadi bioloogiline muundamine lämmastikgaasideks (N2) redutseerimise teel. See on peamine erinevus nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni vahel.
Mis on nitrifikatsioon?
Nitrifikatsioon on protsess, mis muudab ammoniaagi või ammooniumioonid oksüdatsiooni teel nitraatideks. See on lämmastiku ringluse lahutamatu osa. Seda soodustavad kahte tüüpi kemoautotroofsed aeroobsed bakterid, nagu Nitrosomonas ja Nitrobacter. Nad töötavad aeroobsetes tingimustes. Nitrifikatsiooni algatab Nitrosomonas. Nitrosomonas bakterid muudavad ammoniaagi ja ammooniumioonid nitrititeks. Teiseks muudab nitrit Nitrobacter nitraadiks. Neid kahte sammu saab esitada järgmiselt.
Nitrifikatsioon on ökosüsteemi jätkumise ja orgaanilise aine lagunemise seisukoh alt ülim alt oluline. Nitrifikatsioon on ka taimede jaoks oluline protsess. Taimed saavad lämmastikku nitraatidena. Nitraat on taimedes peamine juurdepääsetav lämmastiku vorm. Seetõttu on nitrifikatsioon põllumajanduse ja taimede jaoks äärmiselt oluline.
Joonis 01: Lämmastikutsükkel
Mis on denitrifikatsioon?
Denitrifikatsioon on protsess, mille käigus muudetakse pinnases olevad nitraadid bakterite denitrifitseerimise abil atmosfääri lämmastikgaasiks. See on vastupidine nitrifikatsioonile, mida on kirjeldatud ül altoodud jaotises. Denitrifikatsioon on lämmastikutsükli oluline etapp, mis vabastab fikseeritud lämmastikgaasi tagasi atmosfääri. Denitrifikatsiooni soodustavad denitrifitseerivad bakterid, nagu Pseudomonas ja Clostridium. 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.
Joonis 02: denitrifikatsioon
Millised on nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni sarnasused?
- Nitrifikatsioon ja denitrifikatsioon on kaks peamist lämmastikuringe protsessi.
- Mõlemat protsessi juhivad bakterid.
Mis vahe on nitrifikatsioonil ja denitrifikatsioonil?
Nitrifikatsioon vs denitrifikatsioon |
|
| Nitrifikatsioon on ammoniaagi või ammooniumioonide oksüdeerimine nitraadiioonideks nitrifitseerivate bakterite poolt. | Denitrifikatsioon on nitraadi redutseerimine gaasiliseks lämmastikuks denitrifitseerivate bakterite toimel. |
| Reaktsioonijärjestused | |
| Nitrifikatsioon toimub järgmiselt: NH3→NH4+ → NO 2– → EI3– | Denitrifikatsioon toimub kujul NO3–→NO2– →EI→N2O→N2 |
| Põllumajanduses | |
| Nitrifikatsioon on põllumajanduse jaoks oluline protsess, kuna see toodab taimedele ligipääsetavat lämmastiku vormi (nitraadiioonid) | Denitrifikatsioon kahjustab taimekasvatust, kuna taimedele juurdepääsetav lämmastikuallikas (nitraat) muudetakse gaasiliseks lämmastikuks (N2). |
| Reaktsioonid | |
| Nitrifikatsioon toimub oksüdatsiooni teel. | Denütrifitseerimine toimub redutseerimise teel |
| Kaasatud bakterid | |
| Nitrifikatsiooni soodustavad kemoautotroofsed aeroobsed bakterid. | Denitrifikatsiooni soodustavad fakultatiivsed bakterid või heterotroopsed denitrifitseerivad bakterid. |
| Eelised | |
| Nitrifikatsioon on põllumajandusele kasulik, kuna annab taimedele nitraati. | Denitrifikatsioon on kasulik vee-elupaikade ning tööstusliku või reoveepuhastuse jaoks. |
| Tundlikkus keskkonnastresside suhtes | |
| Nitrifikaatorid on keskkonnamõjude suhtes tundlikumad. | Denitrifikaatorid on keskkonnamõjude suhtes vähem tundlikud. |
| pH vahemik | |
| Nitrifikatsioon toimub pH vahemikus 6,5–8,5. | Denitrifikatsioon toimub pH vahemikus 7,0–8,5. |
| Temperatuur | |
| Nitrifikatsioonitemperatuur jääb vahemikku 16–35 0 | Denütrifitseerimise temperatuur jääb vahemikku 26–38 0 |
| Tingimused | |
| Nitrifikatsioon soodustab aeroobseid tingimusi. | Denitrifikatsioon soodustab anoksilisi tingimusi. |
| Inhibeerimine | |
| Nitrifikatsioon toimub üleujutuste, kõrge soolsuse, kõrge happesuse, suure leeliselisuse, liigse harimise ja mürgiste ühendite kaudu. | Denitrifikatsiooni pärsivad vähenenud nitrifikatsioon, madalam nitraadisisaldus, väetis ja pinnase kuivendamine. |
Kokkuvõte – nitrifikatsioon vs denitrifikatsioon
Gaasi lämmastik moodustab umbes 78% atmosfääri mahust. Atmosfääri lämmastik siseneb elusmaailma protsessi, mida nimetatakse bioloogiliseks lämmastiku sidumiseks. Seda teevad lämmastikku siduvad bakterid. Lämmastikku siduvad bakterid muudavad lämmastiku ammoniaagiks. Seejärel ringleb see ammoniaak lämmastikuringe kaudu, varustades lämmastikuga kõiki elusorganisme. ammoniaak ja ammooniumiioonid muudetakse oksüdatsiooni teel nitraadiks. Seda protsessi nimetatakse nitrifikatsiooniks. Nitrifikatsioon on lämmastikuringe peamine etapp. Seda teostavad aeroobsed bakterid nagu Nitrosomonas ja Nitrobacter. Mullanitraati tarbivad taimed ja teised organismid. Pinnases leiduvat nitraati kasutatakse energiaallikana anaeroobsetes tingimustes bakterite denitrifitseerimisel. Selle protsessi käigus muudetakse nitraat redutseerimise teel tagasi atmosfääri N2. Seda protsessi nimetatakse denitrifikatsiooniks. See on erinevus nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni vahel.
Nitrifikatsiooni vs denitrifikatsiooni PDF-versiooni allalaadimine
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkustele. Palun laadige PDF-versioon alla siit. Nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni erinevus.
