Biologický proces, při kterém se amoniak přeměňuje na dusičnan, se nazývá nitrifikace . Dále, když je tento dusičnan přeměněn nebo redukován na plynný dusík, nazývá se denitrifikace . Tyto kroky zahrnují různé mikroorganismy a jsou důležité biologicky i ekonomicky.
Oba kroky jsou významnou součástí cyklu dusíku, což je jeden z nejdůležitějších cyklů naší atmosféry. Přibližně 78% atmosféry obsahuje dusík, což je dokonce nezbytná biologická molekula, která se nachází v bílkovinách a nukleových kyselinách, a tak ji označuje jako důležitou součást veškeré živé bytosti.
Cyklus dusíku je dokončen v pěti jednoduchých krocích: fixace dusíku, nitrifikace, asimilace, amonifikace a denitrifikace. V tomto článku budeme diskutovat pouze o dvou krocích a o tom, jak se od sebe liší.
Srovnávací tabulka
| Základ pro srovnání | Nitrifikace | Denitrifikace |
|---|---|---|
| Význam | Část dusíkového cyklu, kde se amonium (NH4 +) přeměňuje na dusičnan (NO3-), se nazývá nitrifikace. | Denitrifikace je úroveň, při které se redukuje dusičnan (NO3-) na plynný dusík (N2). |
| Tento proces zahrnuje | Nitrifikační bakterie jako Nitrobacter, Nitrosomonas. | Denitrifikační bakterie jako Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus. |
| Roste pomalu. | Roste rychle. | |
| Vyžaduje aerobní stav. | Vyžaduje anaerobní stav. | |
| Mikroby | Autotrofní. | Heterotropní. |
| Předchůdce | Amoniak. | Dusičnan. |
| Konečný produkt | Dusičnan. | Dusík. |
| pH a teplota | Proces probíhá při pH mezi 6, 5 a 8, 5 a teplotou mezi 16 a 35 ° C. | Proces probíhá při pH mezi 7, 0 a 8, 5 a teplotě mezi 26 a 38 ° C. |
| Důležitost | Poskytuje dusičnany rostlině, která působí jako důležitý zdroj dusíku. | Denitrifikace se používá při čištění odpadních vod a je prospěšná pro vodní stanoviště. |
Definice nitrifikace
Nitrifikace je oxidační proces (dochází ke ztrátě elektronů nebo k zisku oxidačního stavu atomem nebo sloučeninou). Tento proces začíná amoniakem, který se oxiduje na dusitan (NO2-), tato akce se provádí bakteriemi Nitrosomonas sp. Později se tento dusitan (NO2-) oxiduje na dusičnan (NO3-) a tuto akci provádí Nitrobacter sp .
Bakterie jsou autotrofní a reakce se provádí za aerobních podmínek. Důležitost tohoto kroku v dusíkovém cyklu je přeměna amoniaku na dusičnan, protože dusičnan je primárním zdrojem dusíku přítomným v půdě pro rostlinu. Přestože dusičnan je pro rostliny toxický.
Aktivita nitrifikačních bakterií se v kyselém roztoku zpomaluje a je nejlepší při pH mezi 6, 5 a 8, 5 a teplota se pohybuje od 16 do 35 ° C.
Definice denitrifikace
Denitrifikace je redukční proces, při kterém se dusičnany odstraňují ve formě dusíku a přeměňují se na plynný dusík. Akce je prováděna bakteriemi jako Bacillus, Aerobacter, Lactobacillus, Spirillum, Pseudomonas .
Bakterie jsou heterotrofy a akce je dokončena za anaerobních podmínek. Proces může bránit i malé množství kyslíku, je však potřeba organického uhlíku. Denitrifikace je užitečná pro čištění odpadních vod, vodní stanoviště.
Denitrifikace se nejlépe provádí při pH mezi 7, 0 až 8, 5 a při teplotě mezi 26 až 38 ° C.
Klíčové rozdíly mezi nitrifikací a denitrifikací
Níže jsou uvedeny důležité body, které odlišují oba procesy:
- Biologický proces, ve kterém je amoniak (NH4 +) oxidován a přeměněn na dusičnan (NO3-), se nazývá nitrifikace, zatímco denitrifikace je biologický proces, který zahrnuje přeměnu dusičnanů (NO3-) na plynný dusík (N2).
- Nitrifikační bakterie jako Nitrobacter, Nitrosomonas jsou zapojeny do nitrifikačního procesu, zatímco v denitrifikačním procesu bakterie jako Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus ukazují jejich zapojení.
- V nitrifikačním procesu jsou mikroby autotrofní, vyžadují růst anaerobních podmínek (přítomnost kyslíku), a dokonce i jejich růst je pomalý, na druhé straně v procesu denitrifikace jsou mikroby heterotrofní, vyžadují anaerobní podmínky (nepřítomnost kyslíku), a oni vykazují rychlý růst.
- Prekurzorem nitrifikačního procesu je amoniak a konečný produkt je dusičnan, zatímco dusičnan je prekurzorem denitrifikačního procesu a dusík je konečný produkt.
- Nitrifikace se provádí nejlépe při pH mezi 6, 5 až 8, 5, s teplotou pohybující se od 16 do 35 stupňů C. Ačkoli denitrifikace je nejlepší při pH mezi 7, 0 až 8, 5 a teplotou v rozmezí od 26 do 38 stupňů C.
Závěr
Všichni víme, že dusík je podstatnou součástí atmosféry, stejně jako rostliny a zvířata. Vzhledem k tomu, že dusík nelze použít přímo, dochází k přenosu různých zdrojů. V poskytovaném obsahu jsme se zaměřili na rozlišení mezi nitrifikací a denitrifikací a zjistili jsme rozdíly v jejich produktech a potřebách.
