Ключова разлика – нитрификация срещу денитрификация
Азотният цикъл е важен биогеохимичен цикъл, в който азотът се превръща в различни химични форми като NH3, NH4 +, NO2–, NO3 – и т.н. Има четири основни процеса в цикъла на азота. Те са фиксация, амонификация, нитрификация и денитрификация. Много от тези процеси се извършват от микроорганизми, особено бактерии, присъстващи в почвата. Нитрификацията и денитрификацията са двата основни етапа, които превръщат атмосферния азот в нитрат и нитрата обратно в атмосферен азот. Нитрификацията е биологична трансформация на амоний (NH4+) в нитрат (NO3 –) чрез окисление, докато денитрификацията е биологична трансформация на нитрати в азотни газове (N2) чрез редукция. Това е основната разлика между нитрификация и денитрификация.
Какво е нитрификация?
Нитрификацията е процес, който превръща амоняка или амониеви йони в нитрати чрез окисление. Той е неразделна част от азотния цикъл. Улеснява се от два вида хемоавтотрофни аеробни бактерии като Nitrosomonas и Nitrobacter. Те работят при аеробни условия. Нитрификацията се инициира от Nitrosomonas. Бактериите Nitrosomonas превръщат амоняка и амониеви йони в нитрит. Второ, нитритът се превръща в нитрат от Nitrobacter. Тези две стъпки могат да бъдат представени по следния начин.
Нитрификацията е от изключително значение за продължаването на екосистемата и разграждането на органичната материя. Нитрификацията също е основен процес за растенията. Растенията получават азот като нитрати. Нитратът е основната достъпна форма на азот в растенията. Следователно нитрификацията е изключително важна за селското стопанство и растенията.
Фигура 01: Цикъл на азота
Какво е денитрификация?
Денитрификацията е процес на редуциране на нитратите в почвата в атмосферен азот чрез денитрифициращи бактерии. Това е обратното на нитрификацията, която е описана в горния раздел. Денитрификацията е важна стъпка в цикъла на азота, който освобождава фиксиран азотен газ обратно в атмосферата. Денитрификацията се улеснява от денитрифициращи бактерии като Pseudomonas и Clostridium. Тези бактерии са факултативни анаеробни и хетеротрофни бактерии. Те работят при анаеробни или аноксични условия като подгизнали почви. Те използват нитрат като респираторен субстрат и в резултат на това нитратът се освобождава като газообразен азот в атмосферата.
Фигура 02: Денитрификация
Какви са приликите между нитрификацията и денитрификацията?
- Нитрификацията и денитрификацията са два основни процеса на азотния цикъл.
- И двата процеса се управляват от бактерии.
Каква е разликата между нитрификация и денитрификация?
Нитрификация срещу денитрификация |
|
| Нитрификацията е окисление на амоняк или амониеви йони в нитратни йони от нитрифициращи бактерии. | Денитрификацията е редукцията на нитратите в газообразен азот от денитрифициращи бактерии. |
| Реакционни последователности | |
| Нитрификацията възниква като NH3→NH4+ → NO 2– → НЕ3– | Денитрификацията възниква като NO3–→NO2– →НЕ→N2O→N2 |
| В селското стопанство | |
| Нитрификацията е важен процес за селското стопанство, тъй като произвежда достъпна за растенията форма на азот (нитратни йони) | Денитрификацията е вредна за производството на култури, тъй като достъпният за растенията източник на азот (нитрат) се превръща в газообразен азот (N2). |
| Реакции | |
| Нитрификацията става чрез окисление. | Денитрификацията става чрез редукция |
| Включени бактерии | |
| Нитрификацията се улеснява от хемоавтотрофни аеробни бактерии. | Денитрификацията се улеснява от факултативни бактерии или хетеротропни денитрифициращи бактерии. |
| Предимства | |
| Нитрификацията е полезна за селското стопанство, тъй като осигурява нитрати за растенията. | Денитрификацията е от полза за водните местообитания и пречистването на промишлени или канализационни отпадъчни води. |
| Чувствителност към стрес от околната среда | |
| Нитрификаторите са по-чувствителни към стреса от околната среда. | Денитрификаторите са по-малко чувствителни към стреса от околната среда. |
| обхват на pH | |
| Нитрификацията протича при pH между 6,5 и 8,5. | Денитрификацията се извършва при pH между 7,0 и 8,5. |
| Температура | |
| Температурата на нитрификация варира между 16 и 35 0 | Температурата на денитрификация варира между 26 и 38 0 |
| Условия | |
| Нитрификацията благоприятства аеробните условия. | Денитрификацията благоприятства аноксичните условия. |
| Инхибиране | |
| Нитрификацията възниква чрез наводняване, висока соленост, висока киселинност, висока алкалност, прекомерно обработване и токсични съединения. | Денитрификацията се възпрепятства от намалена нитрификация, по-ниски нива на нитрати, торове и дренаж на почвата. |
Обобщение – нитрификация срещу денитрификация
Азотният газ съставлява около 78% от обема на атмосферата. Атмосферният азот навлиза в живия свят чрез процес, наречен биологична азотна фиксация. Извършва се от азотфиксиращи бактерии. Азотфиксиращите бактерии превръщат азота в амоняк. След това този амоняк циркулира чрез азотен цикъл, доставяйки азот на всички живи организми. амоняк и амониеви йони се превръщат в нитрати чрез окисляване. Този процес е известен като нитрификация. Нитрификацията е основен етап в цикъла на азота. Извършва се от аеробни бактерии като Nitrosomonas и Nitrobacter. Почвените нитрати се консумират от растения и други организми. Нитратите в почвата се използват като източник на енергия от денитрифициращи бактерии при анаеробни условия. По време на този процес нитратът се превръща обратно в атмосферен N2 чрез редукция. Този процес е известен като денитрификация. Това е разликата между нитрификация и денитрификация.
Изтеглете PDF версия на нитрификация срещу денитрификация
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележките за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между нитрификация и денитрификация.
