Βασική διαφορά – Νιτροποίηση έναντι Απονιτροποίησης
Ο κύκλος του αζώτου είναι ένας σημαντικός βιογεωχημικός κύκλος στον οποίο το άζωτο μετατρέπεται σε διαφορετικές χημικές μορφές όπως NH3, NH4 +, ΟΧΙ2–, ΟΧΙ3 – κ.λπ. Υπάρχουν τέσσερις κύριες διεργασίες στον κύκλο του αζώτου. Είναι η σταθεροποίηση, η αμμωνοποίηση, η νιτροποίηση και η απονιτροποίηση. Πολλές από αυτές τις διεργασίες πραγματοποιούνται από μικροοργανισμούς, ιδιαίτερα από βακτήρια που υπάρχουν στο έδαφος. Η νιτροποίηση και η απονιτροποίηση είναι τα δύο κύρια στάδια που μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε νιτρικό και το νιτρικό ξανά σε ατμοσφαιρικό άζωτο. Η νιτροποίηση είναι ο βιολογικός μετασχηματισμός του αμμωνίου (NH4+) σε νιτρικό (NO3 –) με οξείδωση ενώ η απονιτροποίηση είναι ο βιολογικός μετασχηματισμός των νιτρικών σε αζωτούχα αέρια (N2) με αναγωγή. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ νιτροποίησης και απονιτροποίησης.
Τι είναι η νιτροποίηση;
Νιτροποίηση είναι η διαδικασία που μετατρέπει την αμμωνία ή τα ιόντα αμμωνίου σε νιτρικά με οξείδωση. Αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του κύκλου του αζώτου. Διευκολύνεται από δύο τύπους χημειοαυτοτροφικών αερόβιων βακτηρίων όπως το Nitrosomonas και το Nitrobacter. Λειτουργούν υπό αερόβιες συνθήκες. Η νιτροποίηση ξεκινά από τον Nitrosomonas. Τα βακτήρια Nitrosomonas μετατρέπουν την αμμωνία και τα ιόντα αμμωνίου σε νιτρώδη. Δεύτερον, τα νιτρώδη μετατρέπονται σε νιτρικά από το Nitrobacter. Αυτά τα δύο βήματα μπορούν να αναπαρασταθούν ως εξής.
Η νιτροποίηση είναι υψίστης σημασίας για τη συνέχιση της αποσύνθεσης του οικοσυστήματος και της οργανικής ύλης. Η νιτροποίηση είναι επίσης μια απαραίτητη διαδικασία για τα φυτά. Τα φυτά λαμβάνουν άζωτο ως νιτρικά. Το νιτρικό είναι η κύρια προσβάσιμη μορφή αζώτου στα φυτά. Ως εκ τούτου, η νιτροποίηση είναι εξαιρετικά σημαντική για τη γεωργία και τα φυτά.
Εικόνα 01: Κύκλος αζώτου
Τι είναι η απονιτροποίηση;
Η απονιτροποίηση είναι η διαδικασία αναγωγής των νιτρικών αλάτων στο έδαφος σε αέριο άζωτο της ατμόσφαιρας μέσω της απονιτροποίησης των βακτηρίων. Αυτό είναι αντίθετο της νιτροποίησης, η οποία περιγράφεται στην παραπάνω ενότητα. Η απονιτροποίηση είναι ένα ουσιαστικό βήμα στον κύκλο του αζώτου, ο οποίος απελευθερώνει σταθερό αέριο άζωτο πίσω στην ατμόσφαιρα. Η απονιτροποίηση διευκολύνεται από τα βακτήρια απονιτροποίησης όπως το Pseudomonas και το Clostridium. Αυτά τα βακτήρια είναι προαιρετικά αναερόβια και ετερότροφα βακτήρια. Λειτουργούν κάτω από αναερόβιες ή ανοξικές συνθήκες όπως τα υδάτινα εδάφη. Χρησιμοποιούν νιτρικά άλατα ως αναπνευστικό τους υπόστρωμα και ως αποτέλεσμα αυτού, τα νιτρικά απελευθερώνονται ως αέριο άζωτο στην ατμόσφαιρα.
Εικόνα 02: Απονιτροποίηση
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ νιτροποίησης και απονιτροποίησης;
- Η νιτροποίηση και η απονιτροποίηση είναι δύο κύριες διαδικασίες του κύκλου του αζώτου.
- Και οι δύο διαδικασίες οδηγούνται από βακτήρια.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ νιτροποίησης και απονιτροποίησης;
Νιτροποίηση εναντίον Απονιτροποίησης |
|
| Νιτροποίηση είναι η οξείδωση αμμωνίας ή ιόντων αμμωνίου σε νιτρικά ιόντα μέσω νιτροποίησης βακτηρίων. | Απονιτροποίηση είναι η αναγωγή των νιτρικών σε αέριο άζωτο μέσω της απονιτροποίησης των βακτηρίων. |
| Ακολουθίες αντιδράσεων | |
| Η νιτροποίηση συμβαίνει ως NH3→NH4+ → ΟΧΙ 2– → ΟΧΙ3– | Η απονιτροποίηση συμβαίνει ως ΟΧΙ3–→ΟΧΙ2– →NO→N2O→N2 |
| Στη γεωργία | |
| Η νιτροποίηση είναι μια σημαντική διαδικασία για τη γεωργία, καθώς παράγει μια προσβάσιμη από τα φυτά μορφή αζώτου (νιτρικά ιόντα) | Η απονιτροποίηση είναι επιζήμια για τη φυτική παραγωγή, καθώς η πηγή αζώτου που είναι προσβάσιμη στα φυτά (νιτρικά) μετατρέπεται σε αέριο άζωτο (N2). |
| Αντιδράσεις | |
| Η νιτροποίηση γίνεται με οξείδωση. | Η απονυτροποίηση συμβαίνει με μείωση |
| Περιεχόμενα βακτήρια | |
| Η νιτροποίηση διευκολύνεται από χημειοαυτοτροφικά αερόβια βακτήρια. | Η απονιτροποίηση διευκολύνεται από προαιρετικά βακτήρια ή ετερότροπα απονιτροποιητικά βακτήρια. |
| Πλεονεκτήματα | |
| Η νιτροποίηση είναι ευεργετική για τη γεωργία, καθώς παρέχει νιτρικά για τα φυτά. | Η απονιτροποίηση είναι ευεργετική για τους υδρόβιους οικοτόπους και την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων ή λυμάτων. |
| Ευαισθησία στις περιβαλλοντικές πιέσεις | |
| Οι νιτροποιητές είναι πιο ευαίσθητοι στις περιβαλλοντικές πιέσεις. | Οι απονιτροποιητές είναι λιγότερο ευαίσθητοι στις περιβαλλοντικές πιέσεις. |
| Εύρος pH | |
| Η νιτροποίηση συμβαίνει σε pH μεταξύ 6,5 και 8,5. | Η απονιτροποίηση συμβαίνει σε pH μεταξύ 7,0 και 8,5. |
| Θερμοκρασία | |
| Η θερμοκρασία νιτροποίησης κυμαίνεται μεταξύ 16 και 35 0 | Η θερμοκρασία απονυτροποίησης κυμαίνεται μεταξύ 26 και 38 0 |
| Συνθήκες | |
| Η νιτροποίηση ευνοεί τις αερόβιες συνθήκες. | Η απονιτροποίηση ευνοεί τις ανοξικές συνθήκες. |
| Αναστολή | |
| Η νιτροποίηση συμβαίνει μέσω πλημμύρας, υψηλής αλατότητας, υψηλής οξύτητας, υψηλής αλκαλικότητας, υπερβολικής επεξεργασίας και τοξικών ενώσεων. | Η απονιτροποίηση παρεμποδίζεται από τη μειωμένη νιτροποίηση, τα χαμηλότερα επίπεδα νιτρικών αλάτων, τα λιπάσματα και την αποστράγγιση του εδάφους. |
Σύνοψη – Νιτροποίηση εναντίον Απονιτροποίησης
Το αέριο άζωτο αντιπροσωπεύει περίπου το 78% της ατμόσφαιρας κατ' όγκο. Το ατμοσφαιρικό άζωτο εισέρχεται στον ζωντανό κόσμο με μια διαδικασία που ονομάζεται βιολογική δέσμευση αζώτου. Γίνεται από βακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο. Τα βακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο μετατρέπουν το άζωτο σε αμμωνία Στη συνέχεια αυτή η αμμωνία κυκλοφορεί μέσω του κύκλου του αζώτου, παρέχοντας άζωτο σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Η αμμωνία και τα ιόντα αμμωνίου μετατρέπονται σε νιτρικά με οξείδωση. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως νιτροποίηση. Η νιτροποίηση είναι ένα σημαντικό στάδιο στον κύκλο του αζώτου. Εκτελείται από αερόβια βακτήρια όπως το Nitrosomonas και το Nitrobacter. Τα νιτρικά άλατα του εδάφους καταναλώνονται από φυτά και άλλους οργανισμούς. Το νιτρικό άλας στο έδαφος χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας με την απονιτροποίηση των βακτηρίων σε αναερόβιες συνθήκες. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, τα νιτρικά άλατα μετατρέπονται ξανά σε ατμοσφαιρικό N2 με αναγωγή. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως απονιτροποίηση. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ νιτροποίησης και απονιτροποίησης.
Λήψη έκδοσης PDF του Nitrification vs Denitrification
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τις σημειώσεις παραπομπών. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ νιτροποίησης και απονιτροποίησης.
