nyckelskillnad – nitrifikation vs denitrifikation
Kvävecykeln är en viktig biogeokemisk cykel där kväve omvandlas till olika kemiska former som NH3, NH4 +, NO2–, NO3 – etc. Det finns fyra stora processer i kvävets kretslopp. De är fixering, ammonifiering, nitrifikation och denitrifikation. Många av dessa processer utförs av mikroorganismer, särskilt bakterier som finns i marken. Nitrifikation och denitrifikation är de två huvudstadierna som omvandlar atmosfäriskt kväve till nitrat och nitrat tillbaka till atmosfäriskt kväve. Nitrifikation är den biologiska omvandlingen av ammonium (NH4+) till nitrat (NO3 –) genom oxidation medan denitrifikation är den biologiska omvandlingen av nitrat till kvävegaser (N2) genom reduktion. Detta är den viktigaste skillnaden mellan nitrifikation och denitrifikation.
Vad är nitrifikation?
Nitrifikation är den process som omvandlar ammoniak eller ammoniumjoner till nitrater genom oxidation. Det är en integrerad del av kvävets kretslopp. Det underlättas av två typer av kemoautotrofa aeroba bakterier som Nitrosomonas och Nitrobacter. De arbetar under aeroba förhållanden. Nitrifikation initieras av Nitrosomonas. Nitrosomonas-bakterier omvandlar ammoniak och ammoniumjoner till nitrit. För det andra omvandlas nitrit till nitrat av Nitrobacter. Dessa två steg kan representeras enligt följande.
Nitrifikation är av yttersta vikt för ekosystemets fortsättning och sönderdelning av organiskt material. Nitrifikation är också en viktig process för växter. Växter får kväve som nitrater. Nitrat är den främsta tillgängliga formen av kväve i växter. Därför är nitrifikation extremt viktigt för jordbruk och växter.
Figur 01: Kvävecykel
Vad är denitrifiering?
Denitrifiering är processen att reducera nitrater i jorden till atmosfärisk kvävgas genom att denitrifiera bakterier. Detta är motsatsen till nitrifikation, som beskrivs i avsnittet ovan. Denitrifikation är ett viktigt steg i kvävets kretslopp, som frigör fixerad kvävgas tillbaka till atmosfären. Denitrifiering underlättas av denitrifierande bakterier som Pseudomonas och Clostridium. Dessa bakterier är fakultativa anaeroba och heterotrofa bakterier. De arbetar under anaeroba eller anoxiska förhållanden som vattensjuka jordar. De använder nitrat som sitt andningssubstrat, och som ett resultat av det frigörs nitrat som ett gasformigt kväve till atmosfären.
Figur 02: Denitrifikation
Vilka är likheterna mellan nitrifikation och denitrifikation?
- Nitrifikation och denitrifikation är två huvudprocesser i kvävecykeln.
- Båda processerna drivs av bakterier.
Vad är skillnaden mellan nitrifikation och denitrifikation?
Nitrification vs Denitrification |
|
| Nitrifikation är oxidation av ammoniak eller ammoniumjoner till nitratjoner genom nitrifierande bakterier. | Denitrifiering är reduktionen av nitrat till gasformigt kväve genom denitrifierande bakterier. |
| Reaktionssekvenser | |
| Nitrifikation sker som NH3→NH4+ → NO 2– → NO3– | Denitrifiering sker som NO3–→NO2– →NO→N2O→N2 |
| In Agriculture | |
| Nitrifikation är en viktig process för jordbruket eftersom den producerar en växttillgänglig form av kväve (nitratjoner) | Denitrifiering är skadligt för växtodlingen eftersom växttillgänglig kvävekälla (nitrat) omvandlas till gasformigt kväve (N2). |
| Reactions | |
| Nitrifikation sker genom oxidation. | Denytrifiering sker genom reduktion |
| Bakterier inblandade | |
| Nitrifikation underlättas av kemoautotrofa aeroba bakterier. | Denitrifiering underlättas av fakultativa bakterier eller heterotropa denitrifierande bakterier. |
| Förmåner | |
| Nitrifikation är fördelaktigt för jordbruket eftersom det ger nitrat till växter. | Denitrifiering är fördelaktigt för akvatiska livsmiljöer och industri- eller avloppsrening av avloppsvatten. |
| Känslighet för miljöpåfrestningar | |
| Nitrifierare är känsligare för miljöpåfrestningar. | Denitrifierare är mindre känsliga för miljöpåfrestningar. |
| pH-intervall | |
| Nitrifikation sker i pH mellan 6,5 och 8,5. | Denitrifikation sker i pH mellan 7,0 och 8,5. |
| Temperature | |
| Nitrifikationstemperaturen varierar mellan 16 och 35 0 | Denytrifikationstemperaturen varierar mellan 26 och 38 0 |
| Villkor | |
| Nitrifikation gynnar aeroba förhållanden. | Denitrifikation gynnar anoxiska tillstånd. |
| Hämning | |
| Nitrifikation sker genom översvämningar, hög s alth alt, hög surhet, hög alkalinitet, överdriven jordbearbetning och giftiga föreningar. | Denitrifiering hämmas av minskad nitrifikation, lägre nitratnivåer, gödningsmedel och jorddränering. |
Sammanfattning – Nitrifikation vs Denitrifikation
Kvävgas står för cirka 78 volymprocent av atmosfären. Atmosfäriskt kväve kommer in i den levande världen genom en process som kallas biologisk kvävefixering. Det görs av kvävefixerande bakterier. Kvävefixerande bakterier omvandlar kväve till ammoniak. Sedan cirkulerar denna ammoniak via kvävekretsloppet och levererar kväve till alla levande organismer. ammoniak och ammoniumjoner omvandlas till nitrat genom oxidation. Denna process är känd som nitrifikation. Nitrifikation är ett viktigt steg i kvävets kretslopp. Det utförs av aeroba bakterier som Nitrosomonas och Nitrobacter. Jordnitrat konsumeras av växter och andra organismer. Nitrat i jorden används som energikälla genom att denitrifiera bakterier under anaeroba förhållanden. Under den processen omvandlas nitrat tillbaka till atmosfäriskt N2 genom reduktion. Denna process är känd som denitrifiering. Det här är skillnaden mellan nitrifikation och denitrifikation.
Ladda ner PDF-version av Nitrification vs Denitrification
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan nitrifikation och denitrifikation.
