Rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou

Kľúčový rozdiel - nitrifikácia a denitrifikácia

Cyklus dusíka je dôležitým biogeochemickým cyklom, v ktorom sa dusík premieňa na rôzne chemické formy, napríklad NH₃, NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^- V cykle dusíka existujú štyri hlavné procesy. Sú to fixácie, amonifikácia, nitrifikácia a denitrifikácia. Mnohé z týchto procesov sa uskutočňujú prostredníctvom mikroorganizmov, najmä baktérií prítomných v pôde. Nitrifikácia a denitrifikácia sú dva hlavné stupne, ktoré transformujú atmosférický dusík na dusičnany a dusičnany späť na atmosférický dusík.. Nitrifikácia je biologická transformácia amónia (NH₄⁺) na dusičnany (NO₃^-) oxidáciou zatiaľ čo denitrifikácia je biologická premena dusičnanov na dusíkaté plyny (N₂) redukciou. Toto je kľúčový rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je nitrifikácia
3. Čo je denitrifikácia
4. Podobnosti medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou
5. Porovnanie bok po boku - nitrifikácia vs denitrifikácia v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je nitrifikácia?

Nitrifikácia je proces, ktorý premieňa amoniak alebo amónne ióny na dusičnany oxidáciou. Je neoddeliteľnou súčasťou cyklu dusíka. Uľahčujú ho dva typy chemoautotropných aeróbnych baktérií, ako sú napr Nitrosomonas a Nitrobacter. Pracujú v aeróbnych podmienkach. Nitrifikáciu iniciuje spoločnosť Nitrosomonas. Nitrosomonas baktérie prevádzajú amoniak a amónne ióny na dusitany. Po druhé, dusitan sa premení na dusičnan pomocou Nitrobacter. Tieto dva kroky môžu byť znázornené nasledujúcim spôsobom.

Nitrifikácia je nanajvýš dôležitá pre pokračovanie rozkladu ekosystému a organických látok. Nitrifikácia je pre rastliny tiež podstatným procesom. Rastliny získavajú dusík ako dusičnany. Dusičnan je v rastlinách hlavnou dostupnou formou dusíka. Preto je nitrifikácia pre poľnohospodárstvo a rastliny mimoriadne dôležitá.

Obrázok 01: Cyklus dusíka

Čo je denitrifikácia?

Denitrifikácia je proces redukcie dusičnanov v pôde na atmosférický plynný dusík denitrifikáciou baktérií. To je opak nitrifikácie, ktorá je opísaná v predchádzajúcej časti. Denitrifikácia je nevyhnutným krokom v dusíkovom cykle, ktorý uvoľňuje pevný plynný dusík späť do atmosféry. Denitrifikácia sa uľahčuje denitrifikáciou baktérií, ako sú Pseudomonas, a Clostridium. Tieto baktérie sú fakultatívne anaeróbne a heterotrofné baktérie. Pracujú v anaeróbnych alebo anoxických podmienkach, ako sú podmáčané pôdy. Ako respiračný substrát používajú dusičnany a v dôsledku toho sa dusičnany uvoľňujú do atmosféry ako plynný dusík.

Obrázok 02: Denitrifikácia

Aké sú podobnosti medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou?

Nitrifikácia a denitrifikácia sú dva hlavné procesy cyklu dusíka.
Oba procesy sú poháňané baktériami.

Aký je rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou?

Nitrifikácia verzus denitrifikácia
Nitrifikácia je oxidácia amoniaku alebo amónnych iónov na dusičnanové ióny nitrifikačnými baktériami.	Denitrifikácia je redukcia dusičnanov na plynný dusík denitrifikáciou baktérií.
Reakčné sekvencie
Nitrifikácia nastáva ako NH₃→ NH₄⁺ → NIE₂^- → NIE₃^-	Denitrifikácia nastáva ako NIE₃^-→ NIE₂^- → NIE → N₂O → N₂
V poľnohospodárstve
Nitrifikácia je pre poľnohospodárstvo dôležitým procesom, pretože vytvára dusíkatú formu prístupnú pre rastliny (ióny dusičnanov).	Denitrifikácia nepriaznivo ovplyvňuje rastlinnú výrobu, pretože zdroj dusíka (dusičnan) prístupný z rastlín sa premieňa na plynný dusík (N₂).
reakcie
Nitrifikácia nastáva oxidáciou.	K denytrifikácii dochádza redukciou
Zahrnuté baktérie
Nitrifikácia je uľahčená chemoautotropnými aeróbnymi baktériami.	Denitrifikácia je uľahčená fakultatívnymi baktériami alebo heterotropnými denitrifikačnými baktériami.
výhody
Nitrifikácia je prospešná pre poľnohospodárstvo, pretože poskytuje dusičnany pre rastliny.	Denitrifikácia je prospešná pre vodné biotopy a priemyselné čistenie odpadových vôd.
Citlivosť na stres v životnom prostredí
Nitrifikátory sú citlivejšie na stres v životnom prostredí.	Denitrifikátory sú menej citlivé na stres v životnom prostredí.
Rozsah pH
Nitrifikácia sa vyskytuje pri pH medzi 6,5 a 8,5.	Denitrifikácia sa vyskytuje pri pH medzi 7,0 a 8,5.
teplota
Teplota nitrifikácie sa pohybuje medzi 16 a 35 0	Denytrifikačná teplota sa pohybuje medzi 26 a 38 0
podmienky
Nitrifikácia uprednostňuje aeróbne podmienky.	Denitrifikácia uprednostňuje anoxické podmienky.
zábrana
K nitrifikácii dochádza záplavami, vysokou slanosťou, vysokou kyslosťou, vysokou zásaditosťou, nadmerným obrábaním a toxickými látkami.	Denitrifikácia je inhibovaná zníženou nitrifikáciou, nižšími hladinami dusičnanov, hnojivami a odtokom pôdy.

Zhrnutie - nitrifikácia vs denitrifikácia

Plynný dusík predstavuje asi 78% objemu atmosféry. Atmosférický dusík vstupuje do živého sveta procesom nazývaným biologická fixácia dusíka. To sa deje pomocou baktérií fixujúcich dusík. Baktérie viažuce dusík premieňajú dusík na amoniak Tento amoniak cirkuluje dusíkovým cyklom a dodáva dusík všetkým živým organizmom. amoniak a amónne ióny sa oxidáciou prevádzajú na dusičnany. Tento proces je známy ako nitrifikácia. Nitrifikácia je hlavným stupňom dusíkového cyklu. Vykonávajú sa aeróbnymi baktériami, ako sú Nitrosomonas a Nitrobacter. Pôdu dusičnan konzumujú rastliny a iné organizmy. Dusičnan v pôde sa používa ako zdroj energie denitrifikáciou baktérií za anaeróbnych podmienok. Počas tohto procesu sa dusičnan prevádza späť na atmosférický dusík₂ redukciou. Tento proces sa nazýva denitrifikácia. Toto je rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou.

Stiahnite si PDF verziu nitrifikácie verzus denitrifikácia

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku PDF a použiť ju na účely offline podľa citačných poznámok. Stiahnite si verziu PDF tu Rozdiel medzi nitrifikáciou a denitrifikáciou.

Referencie:

1. „Cyklus dusíka.“ Wikipedia. Nadácia Wikimedia, 16. júna 2017. Web. K dispozícii tu. 24. júna 2017.
2. „Cyklus dusíka.“ Khan Academy. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 24. júna 2017.

S láskavým dovolením:

1. „Cyklus dusíka“ od Roseramona - (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „1,12 tlmivé roztoky pre dusík“ od National Agroforestry Centre (CC BY 2.0) cez Flickr

Veda a príroda