Avainero – nitrifikaatio vs denitrifikaatio
Typpikierto on tärkeä biogeokemiallinen kiertokulku, jossa typpi muuttuu erilaisiin kemiallisiin muotoihin, kuten NH3, NH4 +, EI2–, EI3 – jne. Typen kierrossa on neljä pääprosessia. Ne ovat kiinnitys, ammonifikaatio, nitrifikaatio ja denitrifikaatio. Monet näistä prosesseista suoritetaan mikro-organismien, erityisesti maaperässä olevien bakteerien, toimesta. Nitrifikaatio ja denitrifikaatio ovat kaksi päävaihetta, jotka muuttavat ilmakehän typen nitraatiksi ja nitraatin takaisin ilmakehän typeksi. Nitrifikaatio on ammoniumin (NH4+) biologista muuttumista nitraatiksi (NO3 –) hapettamalla, kun taas denitrifikaatio on nitraatin biologista muuttumista typpikaasuiksi (N2) pelkistämällä. Tämä on avainero nitrifikaation ja denitrifikaation välillä.
Mitä on nitrifikaatio?
Nitrifikaatio on prosessi, jossa ammoniakki tai ammoniumionit muunnetaan nitraateiksi hapettumalla. Se on olennainen osa typen kiertoa. Sitä helpottavat kahden tyyppiset kemoautotrofiset aerobiset bakteerit, kuten Nitrosomonas ja Nitrobacter. Ne toimivat aerobisissa olosuhteissa. Nitrifikaation käynnistää Nitrosomonas. Nitrosomonas-bakteerit muuttavat ammoniakin ja ammoniumioneja nitriiteiksi. Toiseksi Nitrobacter muuttaa nitriittiä nitraatiksi. Nämä kaksi vaihetta voidaan esittää seuraavasti.
Nitrifikaatio on äärimmäisen tärkeää ekosysteemin jatkumisen ja orgaanisen aineksen hajoamisen kann alta. Nitrifikaatio on myös välttämätön prosessi kasveille. Kasvit saavat typpeä nitraatteina. Nitraatti on tärkein saatavilla oleva typen muoto kasveissa. Siksi nitrifikaatio on erittäin tärkeää maataloudelle ja kasveille.
Kuva 01: Typen kierto
Mitä denitrifikaatio on?
Denitrifikaatio on prosessi, jossa maaperän nitraatit pelkistetään ilmakehän typpikaasuksi denitrifioivien bakteerien avulla. Tämä on vastakohta nitrifikaatiolle, joka on kuvattu yllä olevassa osiossa. Denitrifikaatio on olennainen vaihe typen kierrossa, joka vapauttaa kiinteää typpikaasua takaisin ilmakehään. Denitrifikaatiota helpottavat denitrifioivat bakteerit, kuten Pseudomonas ja Clostridium. Nämä bakteerit ovat fakultatiivisia anaerobisia ja heterotrofisia bakteereja. Ne toimivat anaerobisissa tai hapettomissa olosuhteissa, kuten kastelemassa maaperässä. He käyttävät nitraattia hengityselinten substraattina, ja sen seurauksena nitraattia vapautuu kaasumaisena typenä ilmakehään.
Kuva 02: Denitrifikaatio
Mitä yhtäläisyyksiä nitrifikaation ja denitrifikaation välillä on?
- Nitrifikaatio ja denitrifikaatio ovat kaksi pääprosessia typen kierrossa.
- Molempia prosesseja ohjaavat bakteerit.
Mitä eroa on nitrifikaation ja denitrifikaation välillä?
Nitrifikaatio vs denitrifikaatio |
|
| Nitrifikaatio on ammoniakin tai ammonium-ionien hapetusta nitraatti-ioneiksi nitrifioivien bakteerien toimesta. | Denitrifikaatio on nitraatin pelkistämistä kaasumaiseksi typeksi denitrifioivien bakteerien avulla. |
| Reaktiosekvenssit | |
| Nitrifikaatio tapahtuu muodossa NH3→NH4+ → NO 2– → EI3– | Denitrifikaatio tapahtuu muodossa NO3–→EI2– →EI→N2O→N2 |
| Maataloudessa | |
| Nitrifikaatio on tärkeä prosessi maataloudelle, koska se tuottaa kasvien saatavilla olevaa typen muotoa (nitraatti-ioneja) | Denitrifikaatio on haitallista kasvinviljelylle, koska kasvien saatavilla oleva typen lähde (nitraatti) muuttuu kaasumaiseksi typeksi (N2). |
| Reaktiot | |
| Nitrifikaatio tapahtuu hapettumisen seurauksena. | Denytrifikaatio tapahtuu pelkistämällä |
| Bakteereja mukana | |
| Nitrifikaatiota helpottavat kemoautotrofiset aerobiset bakteerit. | Denitrifikaatiota helpottavat fakultatiiviset bakteerit tai heterotrooppiset denitrifikaatiobakteerit. |
| Edut | |
| Nitrifikaatiosta on hyötyä maataloudelle, koska se tarjoaa nitraattia kasveille. | Denitrifikaatiosta on hyötyä vesiympäristöissä ja teollisuuden tai jäteveden käsittelyssä. |
| Ympäristöstressien herkkyys | |
| Nitrifioijat ovat herkempiä ympäristön rasituksille. | Denitrifioijat ovat vähemmän herkkiä ympäristön rasituksille. |
| pH-alue | |
| Nitrifikaatiota tapahtuu pH:ssa 6,5–8,5. | Denitrifikaatiota tapahtuu pH:ssa 7,0–8,5. |
| Lämpötila | |
| Nitrifikaatiolämpötila vaihtelee välillä 16-35 0 | Denytrifikaatiolämpötila vaihtelee välillä 26-38 0 |
| Ehdot | |
| Nitrifikaatio suosii aerobisia olosuhteita. | Denitrifikaatio suosii hapettomia olosuhteita. |
| Esto | |
| Nitrifikaatio tapahtuu tulvien, korkean suolapitoisuuden, korkean happamuuden, korkean alkalisuuden, liiallisen muokkauksen ja myrkyllisten yhdisteiden kautta. | Denitrifikaatiota estävät nitrifikaation väheneminen, alhaisemmat nitraattipitoisuudet, lannoitteet ja maaperän kuivatus. |
Yhteenveto – Nitrifikaatio vs denitrifikaatio
Typpikaasun osuus ilmakehästä on noin 78 tilavuusprosenttia. Ilmakehän typpi pääsee elävään maailmaan prosessin kautta, jota kutsutaan biologiseksi typensidokseksi. Sen tekevät typpeä sitovat bakteerit. Typpeä sitovat bakteerit muuttavat typen ammoniakiksi. Sitten tämä ammoniakki kiertää typpikierron kautta ja toimittaa typpeä kaikille eläville organismeille. ammoniakki ja ammoniumionit muuttuvat nitraatiksi hapettumalla. Tämä prosessi tunnetaan nimellä nitrifikaatio. Nitrifikaatio on tärkeä vaihe typen kierrossa. Sitä suorittavat aerobiset bakteerit, kuten Nitrosomonas ja Nitrobacter. Kasvit ja muut organismit kuluttavat maaperän nitraattia. Maaperän nitraattia käytetään energialähteenä denitrifioivat bakteerit anaerobisissa olosuhteissa. Tämän prosessin aikana nitraatti muuttuu takaisin ilmakehän N2 pelkistämällä. Tämä prosessi tunnetaan denitrifikaationa. Tämä on ero nitrifikaation ja denitrifikaation välillä.
Lataa PDF-versio nitrifikaatiosta vs denitrifikaatio
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Ero nitrifikaation ja denitrifikaation välillä.
