Η βιολογική διαδικασία, όπου το αμμώνιο μετατρέπεται σε νιτρικό άλας, ονομάζεται νιτροποίηση . Περαιτέρω, όταν αυτό το νιτρικό μετατρέπεται ή μειώνεται σε αέριο άζωτο, ονομάζεται απονίτρωση . Αυτά τα βήματα περιλαμβάνουν διάφορους μικροοργανισμούς και είναι σημαντικός τόσο βιολογικά όσο και οικονομικά.
Και τα δύο βήματα είναι ένα σημαντικό μέρος του κύκλου του αζώτου, ο οποίος είναι ένας από τους σημαντικότερους κύκλους για την ατμόσφαιρα μας. Περίπου το 78% της ατμόσφαιρας περιέχει άζωτο, το οποίο είναι ακόμη ένα ουσιαστικό βιολογικό μόριο που βρίσκεται στις πρωτεΐνες και το νουκλεϊνικό οξύ και έτσι το χαρακτηρίζει σημαντικό μέρος όλων των ζωντανών όντων.
Ο κύκλος του αζώτου ολοκληρώνεται σε πέντε απλά στάδια: σταθεροποίηση του αζώτου, νιτροποίηση, αφομοίωση, αμμωνιοποίηση και απονίτρωση. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε μόνο τα δύο βήματα και πώς διαφέρουν μεταξύ τους.
Συγκριτικό διάγραμμα
| Βάση για σύγκριση | Αζωτοποίηση | Denitrification |
|---|---|---|
| Εννοια | Το μέρος του κύκλου του αζώτου όπου το αμμώνιο (NH4 +) μετατρέπεται σε νιτρικό (ΝΟ3-) ονομάζεται νιτροποίηση. | Η απονίτρωση είναι το επίπεδο όπου η μείωση του νιτρικού (ΝΟ3-) γίνεται σε αέριο άζωτο (Ν2). |
| Η διαδικασία περιλαμβάνει | Νιτρικά βακτηρίδια όπως Nitrobacter, Nitrosomonas. | Βακτηρίδια απονίτρωσης όπως το Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus. |
| Αναπτύσσεται αργά. | Αυξάνεται γρήγορα. | |
| Απαιτεί αερόβια κατάσταση. | Απαιτεί αναερόβια κατάσταση. | |
| Τα μικρόβια | Αυτότροφα. | Heterotrophic. |
| Πρόδρομος | Αμμωνίου. | Νιτρικό άλας. |
| Τελικό προΪον | Νιτρικό άλας. | Αζωτο. |
| pH και θερμοκρασία | Η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε pH μεταξύ 6, 5 έως 8, 5 και θερμοκρασία μεταξύ 16 και 35 βαθμών C. | Η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε pH μεταξύ 7, 0 και 8, 5 και θερμοκρασία μεταξύ 26 και 38 βαθμών C. |
| Σημασια | Παρέχει νιτρικό άλας στο φυτό, το οποίο ενεργεί ως σημαντική πηγή αζώτου. | Η απονίτρωση χρησιμοποιείται στην επεξεργασία των λυμάτων και είναι ευεργετική για τους υδρόβιους οικοτόπους. |
Ορισμός της νιτροποίησης
Η νίτρωση είναι μια διαδικασία οξείδωσης (απώλεια ηλεκτρονίων ή κέρδος της κατάστασης οξείδωσης από ένα άτομο ή μια ένωση λαμβάνει χώρα). Η διαδικασία αυτή αρχίζει με το αμμώνιο το οποίο οξειδώνεται σε νιτρώδες (ΝΟ2-), η δράση αυτή εκτελείται από τα βακτήρια Nitrosomonas sp. Αργότερα, αυτό το νιτρώδες (ΝΟ2-) οξειδώνεται σε νιτρικό (ΝΟ3-), και αυτή η δράση εκτελείται από το Nitrobacter sp .
Τα βακτήρια είναι αυτοτροφικά και η αντίδραση εκτελείται υπό αερόβιες συνθήκες. Η σημασία αυτού του σταδίου στον κύκλο του αζώτου είναι η μετατροπή της αμμωνίας σε νιτρικό, καθώς το νιτρικό άλας είναι η κύρια πηγή αζώτου που υπάρχει στο έδαφος, για το φυτό. Αν και τα νιτρικά είναι τοξικά στα φυτά.
Η δραστηριότητα των βακτηρίων νιτροποίησης γίνεται πιο αργή σε όξινο διάλυμα και είναι καλύτερα σε pH μεταξύ 6, 5 και 8, 5 και η θερμοκρασία κυμαίνεται από 16 έως 35 ° C.
Ορισμός απονίτρωσης
Η απονίτρωση είναι η διαδικασία μείωσης, όπου το νιτρικό άλας απομακρύνεται με τη μορφή αζώτου και μετατρέπεται σε αέριο άζωτο. Η δράση εκτελείται από βακτήρια όπως Bacillus, Aerobacter, Lactobacillus, Spirillum, Pseudomonas .
Τα βακτήρια είναι ετερότροφα και η δράση ολοκληρώνεται υπό αναερόβιες συνθήκες. Ακόμα και η μικρή ποσότητα οξυγόνου μπορεί να παρεμποδίσει τη διαδικασία, αλλά υπάρχει ανάγκη οργανικού άνθρακα. Η απονίτρωση είναι χρήσιμη για την επεξεργασία λυμάτων, υδρόβιων οικοτόπων.
Η απονίτρωση εκτελείται καλύτερα σε ρΗ μεταξύ 7, 0 έως 8, 5 και στη θερμοκρασία μεταξύ 26 έως 38 ° C.
Βασικές διαφορές μεταξύ νιτροποίησης και απονιτροποίησης
Ακολουθούν τα σημαντικά σημεία που διαφοροποιούν τόσο τη διαδικασία:
- Η βιολογική διαδικασία όπου το αμμώνιο (ΝΗ4 +) οξειδώνεται και μετατρέπεται σε νιτρικό άλας (ΝΟ3-) ονομάζεται νιτροποίηση, ενώ η απονίτρωση είναι βιολογική μέθοδος περιλαμβάνει τη μετατροπή του νιτρικού (ΝΟ3-) σε αέριο άζωτο (Ν2).
- Τα νιτροποιητικά βακτήρια όπως Nitrobacter, Nitrosomonas εμπλέκονται στη διαδικασία νιτροποίησης, ενώ στη διαδικασία απονιτροποίησης βακτήρια όπως Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus δείχνουν τη συμμετοχή τους.
- Στη διαδικασία νιτροποίησης τα μικρόβια είναι αυτοτροφικά, απαιτούν την αναερόβια κατάσταση (παρουσία οξυγόνου) για να αναπτυχθούν και ακόμη και η ανάπτυξή τους είναι αργή, από την άλλη πλευρά στη διαδικασία απονιτροποίησης τα μικρόβια είναι ετερότροφα, απαιτούν αναερόβια κατάσταση (απουσία οξυγόνου) παρουσιάζουν επίσης ταχεία ανάπτυξη.
- Ο πρόδρομος της διαδικασίας νιτροποίησης είναι αμμωνία και το τελικό προϊόν είναι νιτρικό, ενώ το νιτρικό άλας είναι ο πρόδρομος της διεργασίας απονιτροποίησης και το άζωτο είναι το τελικό προϊόν.
- Η νίτρωση επιτυγχάνεται καλύτερα σε pH μεταξύ 6, 5 έως 8, 5 με θερμοκρασία που κυμαίνεται από 16 έως 35 βαθμούς C. Αν και η απονίτρωση είναι καλύτερη στο pH μεταξύ 7, 0 και 8, 5 και η θερμοκρασία κυμαίνεται από 26 έως 38 βαθμούς C.
συμπέρασμα
Όλοι γνωρίζουμε ότι το άζωτο είναι το σημαντικό μέρος της ατμόσφαιρας, καθώς και τα φυτά και τα ζώα επίσης. Καθώς το άζωτο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα και έτσι μεταφέρεται μέσα από διάφορες πηγές. Στο παρεχόμενο περιεχόμενο επικεντρώσαμε τη διάκριση μεταξύ της νιτροποίησης και της απονιτροποίησης και βρήκαμε παραλλαγές στα προϊόντα και τις ανάγκες τους.
