Nyckelskillnaden mellan anammox och denitrifikation är att anammox syftar på anaerob ammoniumoxidation, som omvandlar ammonium och nitriter till kvävgas under anoxiska förhållanden. Samtidigt, medan denitrifikation är den biologiska omvandlingen av nitrat till N2 genom denitrifiering av bakterier.
Kvävecykeln är en viktig biogeokemisk cykel där kväve omvandlas till olika kemiska former som NH3, NH4 +, NO2–, NO3 – etc. Det finns fyra stora processer som ses i kvävets kretslopp. De är fixering, ammonifiering, nitrifikation och denitrifikation. Många av dessa processer utförs av mikroorganismer, särskilt bakterier som finns i marken. Anammox är ett av de senaste tillskotten till kvävecykeln. Det är processen för anaerob ammoniumoxidation. En specifik grupp av bakterier som kallas planctomycetes utför denna process. De har en speciell organell som kallas anammoxosomer, som tillhandahåller platsen för anammoxreaktion. Men i slutändan producerar både denitrifikation och anammox kvävgas.
Vad är Anammox?
Anammox är en process som kallas anaerob ammoniumoxidation. Det är en reaktion som använder ammonium och nitrit som elektronacceptorer och producerar kvävgas under anoxiska förhållanden. Anammox-reaktion är ett av de senaste tilläggen till den biokemiska kvävecykeln. En specialiserad grupp av planctomycete-liknande bakterier driver den främst. Dessa bakterier får sin energi för tillväxt från omvandlingen av ammonium och nitrit till dikvävegas i fullständig frånvaro av syre. De har en anammoxosom: ett membranbundet fack inuti cytoplasman som tillhandahåller maskineriet för anammoxprocessen. Dessutom är dessa bakterier packade med proteiner av cytokrom c-typ, inklusive de enzymer som utför de viktigaste katabola reaktionerna i anammoxprocessen, vilket gör cellerna anmärkningsvärt röda. Anammox-bakterier uppvisar en extremt långsam tillväxthastighet.
Figur 01: Anammox
I den marina miljön kan över 50 % av den N2 gasen som frigörs produceras av anammox-bakterier. Dessutom erbjuder anammox-processen ett attraktivt alternativ till nuvarande avloppsvattenreningssystem för avlägsnande av ammoniak-kväve (NH4-N). Det sparar också ~75 % nitrifikation och 100 % denitrifikation av kvävecykeln.
Vad är denitrifiering?
Denitrifiering är processen att reducera nitrater i jorden till atmosfärisk kvävgas genom att denitrifiera bakterier. Det är motsatsen till nitrifikation. Denitrifiering är ett viktigt steg i kvävecykeln, som frigör fixerad kvävgas tillbaka till atmosfären och fullbordar kvävecykeln.
Figur 02: Denitrifikation
Denitrifiering underlättas av denitrifierande bakterier som Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, etc. Dessa bakterier är fakultativa anaeroba och heterotrofa bakterier. De arbetar under anaeroba eller anoxiska förhållanden som vattensjuka jordar. De använder nitrat som sitt respiratoriska substrat, och som ett resultat av det frigörs nitrat som gasformigt kväve till atmosfären. På samma sätt kan denitrifierande bakterier reducera nitrater och nitriter till sin naturligt förekommande diatomiska form kvävgas. Genom denna process regenereras atmosfäriska kvävenivåer till normal koncentration.
Denitrifikationsreaktionen illustreras nedan.
NO3– → NO2–→ NO + N2O → N2 (g)
Vilka är likheterna mellan Anammox och denitrifikation?
- Anammox och denitrifikation är två viktiga delar av kvävecykeln.
- Dessa processer producerar kvävgas.
- Bakterier är de viktigaste mikroorganismerna som utför båda processerna.
Vad är skillnaden mellan Anammox och denitrifikation?
Anammox är den anaeroba ammoniumoxidationen, som är den reaktion som omvandlar ammonium och nitriter till kvävgas under anoxiska förhållanden. Däremot är denitrifikation reduktion av nitrat till gasformigt kväve genom denitrifierande bakterier. Så detta är nyckelskillnaden mellan anammox och denitrifikation. Dessutom är anammox-processen reaktionen av NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O, medan denitrifiering är reaktionen av NO3 – → NO2– → NO + N2 O → N2 (g). Därför är detta ytterligare en skillnad mellan anammox och denitrifikation.
Dessutom görs anammox-reaktionen av bakterier som tillhör planctomycetes (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia och Scalindua-arter). Däremot görs denitrifiering av bakterier som Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, etc. Detta är alltså också en viktig skillnad mellan anammox och denitrifikation.
Sammanfattning – Anammox vs Denitrification
Anammox är reaktionen som omvandlar ammonium och nitriter till kvävgas under anoxiska förhållanden av anammox-bakterier, medan denitrifiering är processen att reducera nitrat och nitrit till kvävgas genom denitrifierande bakterier. Både anammox och denitrifikation är viktiga processer i den biokemiska kvävecykeln. Så det här är sammanfattningen av skillnaden mellan anammox och denitrifikation.
