Rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací
Share
Klíčový rozdíl - Nitrifikace vs. Denitrifikace
Cyklus dusíku je důležitý biogeochemický cyklus, ve kterém je dusík přeměňován na různé chemické formy, jako je NH3, NH4+, NE2-, NE3- atd. V cyklu dusíku existují čtyři hlavní procesy. Jsou to fixace, amonifikace, nitrifikace a denitrifikace. Mnoho z těchto procesů se provádí mikroorganismy, zejména bakteriemi přítomnými v půdě. Nitrifikace a denitrifikace jsou dva hlavní stupně, které přeměňují atmosférický dusík na dusičnany a dusičnany zpět na atmosférický dusík. Nitrifikace je biologická přeměna amonia (NH4+) na dusičnany (NO3-) oxidací zatímco denitrifikace je biologická přeměna dusičnanů na dusíkaté plyny (N2) snížením. To je klíčový rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je nitrifikace
3. Co je denitrifikace
4. Podobnosti mezi nitrifikací a denitrifikací
5. Porovnání bok po boku - nitrifikace vs denitrifikace v tabulkové formě
6. Shrnutí
Co je nitrifikace?
Nitrifikace je proces, který přeměňuje amoniak nebo amonné ionty na dusičnany oxidací. Je nedílnou součástí cyklu dusíku. To je usnadněno dvěma typy chemoautotropních aerobních bakterií, jako je Nitrosomonas a Nitrobacter. Pracují v aerobních podmínkách. Nitrifikaci zahajuje Nitrosomonas. Nitrosomonas bakterie přeměňují amoniak a amonné ionty na dusitany. Za druhé se dusitan převádí na dusičnan Nitrobacter. Tyto dva kroky mohou být znázorněny následovně.
Nitrifikace je nanejvýš důležitá pro pokračování rozkladu ekosystému a organických látek. Nitrifikace je také nezbytným procesem pro rostliny. Rostliny získávají dusičnany jako dusičnany. Dusičnan je hlavní dostupnou formou dusíku v rostlinách. Z tohoto důvodu je nitrifikace pro zemědělství a rostliny nesmírně důležitá.
Obrázek 01: Cyklus dusíku
Co je denitrifikace?
Denitrifikace je proces redukce dusičnanů v půdě na atmosférický plynný dusík denitrifikací bakterií. To je opak nitrifikace, která je popsána ve výše uvedené části. Denitrifikace je nezbytným krokem v dusíkovém cyklu, který uvolňuje pevný plynný dusík zpět do atmosféry. Denitrifikace je usnadněna denitrifikací bakterií, jako je Pseudomonas, a Clostridium. Tyto bakterie jsou fakultativní anaerobní a heterotrofní bakterie. Pracují v anaerobních nebo anoxických podmínkách, jako jsou podmáčené půdy. Používají dusičnany jako svůj respirační substrát a v důsledku toho se dusičnan uvolňuje jako plynný dusík do atmosféry.
Obrázek 02: Denitrifikace
Jaké jsou podobnosti mezi nitrifikací a denitrifikací?
- Nitrifikace a denitrifikace jsou dva hlavní procesy cyklu dusíku.
- Oba procesy jsou poháněny bakteriemi.
Jaký je rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací?
Nitrifikace vs Denitrifikace | |
| Nitrifikace je oxidace amoniaku nebo amonných iontů na dusičnanové ionty nitrifikačními bakteriemi. | Denitrifikace je redukce dusičnanů na plynný dusík denitrifikací bakterií. |
| Reakční sekvence | |
| Nitrifikace nastává jako NH3→ NH4+ → NE2- → NE3- | Denitrifikace probíhá jako NE3-→ NE2- → NE → N2O → N2 |
| V zemědělství | |
| Nitrifikace je pro zemědělství důležitý proces, protože produkuje dusíkatou formu přístupnou pro rostliny (dusičnanové ionty) | Denitrifikace je pro rostlinnou produkci škodlivá, protože zdroj dusíku (dusičnan) přístupný z rostlin je přeměněn na plynný dusík (N2). |
| Reakce | |
| Nitrifikace nastává oxidací. | K denytrifikaci dochází redukcí |
| Zapojené bakterie | |
| Nitrifikace je usnadněna chemoautotropními aerobními bakteriemi. | Denitrifikaci usnadňují fakultativní bakterie nebo heterotropní denitrifikační bakterie. |
| Výhody | |
| Nitrifikace je prospěšná pro zemědělství, protože rostlinám poskytuje dusičnan. | Denitrifikace je prospěšná pro vodní stanoviště a čištění průmyslových nebo čistíren odpadních vod. |
| Citlivost na environmentální zátěž | |
| Nitrifikátory jsou citlivější na environmentální zátěž. | Denitrifikátory jsou méně citlivé na environmentální zátěž. |
| Rozsah pH | |
| Nitrifikace nastává při pH mezi 6,5 a 8,5. | Denitrifikace probíhá při pH mezi 7,0 a 8,5. |
| Teplota | |
| Teplota nitrifikace se pohybuje mezi 16 a 35 0 | Denytrifikační teplota se pohybuje mezi 26 a 38 0 |
| Podmínky | |
| Nitrifikace upřednostňuje aerobní podmínky. | Denitrifikace upřednostňuje anoxické podmínky. |
| Inhibice | |
| Nitrifikace nastává zaplavením, vysokou slaností, vysokou kyselostí, vysokou alkalitou, nadměrným obděláváním a toxickými sloučeninami. | Denitrifikace je inhibována sníženou nitrifikací, nižšími hladinami dusičnanů, hnojiv a odvodňováním půdy. |
Shrnutí - Nitrifikace vs Denitrifikace
Plynný dusík představuje asi 78% objemu atmosféry. Atmosférický dusík vstupuje do živého světa procesem zvaným biologická fixace dusíku. To se provádí bakteriemi vázajícími dusík. Bakterie vázající dusík přeměňují dusík na amoniak Tento amoniak cirkuluje dusíkovým cyklem a dodává dusík všem živým organismům. amoniak a amonné ionty se oxidací přeměňují na dusičnany. Tento proces se nazývá nitrifikace. Nitrifikace je hlavní fází cyklu dusíku. Provádí se to aerobními bakteriemi, jako jsou Nitrosomonas a Nitrobacter. Dusičnan půdy je konzumován rostlinami a jinými organismy. Dusičnan v půdě se používá jako zdroj energie denitrifikací bakterií za anaerobních podmínek. Během tohoto procesu se dusičnan přemění zpět na atmosférický dusík2 redukcí. Tento proces se nazývá denitrifikace. To je rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací.
Stáhněte si PDF verzi Nitrification vs Denitrification
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citačních poznámek. Stáhněte si prosím verzi PDF zde Rozdíl mezi nitrifikací a denitrifikací.
Reference:
1. „Cyklus dusíku.“ Wikipedia. Nadace Wikimedia, 16. června 2017. Web. K dispozici zde. 24. června 2017.
2. „Cyklus dusíku.“ Khan Academy. N.p., n.d. Web. K dispozici zde. 24. června 2017.
Obrázek se svolením:
1. „Cyklus dusíku“ od Roseramona - (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „1.12 Pufry na dusík“ od National Agroforestry Center (CC BY 2.0) přes Flickr
