Diferența cheie – Nitrificare vs denitrificare
Ciclul azotului este un ciclu biogeochimic important în care azotul este transformat în diferite forme chimice, cum ar fi NH3, NH4 +, NU2–, NU3 – etc. Există patru procese majore în ciclul azotului. Acestea sunt fixarea, amonificarea, nitrificarea și denitrificarea. Multe dintre aceste procese sunt efectuate de microorganisme, în special de bacterii prezente în sol. Nitrificarea și denitrificarea sunt cele două etape principale care transformă azotul atmosferic în nitrat și nitratul înapoi în azot atmosferic. Nitrificarea este transformarea biologică a amoniului (NH4+) în nitrat (NO3 –) prin oxidare, în timp ce denitrificarea este transformarea biologică a nitratului în gaze azotate (N2) prin reducere. Aceasta este diferența cheie dintre nitrificare și denitrificare.
Ce este nitrificarea?
Nitrificarea este procesul care transformă amoniacul sau ionii de amoniu în nitrați prin oxidare. Este o parte integrantă a ciclului azotului. Este facilitat de două tipuri de bacterii aerobe chimioautotrofe, cum ar fi Nitrosomonas și Nitrobacter. Ele lucrează în condiții aerobe. Nitrificarea este inițiată de Nitrosomonas. Bacteriile Nitrosomonas transformă amoniacul și ionii de amoniu în nitriți. În al doilea rând, nitritul este transformat în nitrat de către Nitrobacter. Acești doi pași pot fi reprezentați după cum urmează.
Nitrificarea este de cea mai mare importanță pentru continuarea descompunerii ecosistemului și a materiei organice. Nitrificarea este, de asemenea, un proces esențial pentru plante. Plantele obțin azot sub formă de nitrați. Nitratul este prima formă accesibilă de azot în plante. Prin urmare, nitrificarea este extrem de importantă pentru agricultură și plante.
Figura 01: Ciclul azotului
Ce este denitrificarea?
Denitrificarea este procesul de reducere a nitraților din sol în azot gazos atmosferic prin denitrificarea bacteriilor. Acesta este opusul nitrificării, care este descrisă în secțiunea de mai sus. Denitrificarea este o etapă esențială în ciclul azotului, care eliberează azot gazos fix înapoi în atmosferă. Denitrificarea este facilitată de bacterii denitrificatoare precum Pseudomonas și Clostridium. Aceste bacterii sunt bacterii facultative anaerobe și heterotrofe. Ele funcționează în condiții anaerobe sau anoxice, cum ar fi solurile îmbibate cu apă. Ei folosesc nitrat ca substrat respirator și, ca urmare, nitratul este eliberat în atmosferă sub formă de azot gazos.
Figura 02: Denitrificare
Care sunt asemănările dintre nitrificare și denitrificare?
- Nitrificarea și denitrificarea sunt două procese majore ale ciclului azotului.
- Ambele procese sunt conduse de bacterii.
Care este diferența dintre nitrificare și denitrificare?
Nitrificare vs denitrificare |
|
| Nitrificarea este oxidarea ionilor de amoniac sau de amoniu în ioni de nitrat prin bacterii nitrificatoare. | Denitrificarea este reducerea nitratului în azot gazos prin bacterii denitrificatoare. |
| Secvențe de reacție | |
| Nitrificarea are loc ca NH3→NH4+ → NU 2– → NU3– | Denitrificarea are loc ca NU3–→NU2– →NU→N2O→N2 |
| În agricultură | |
| Nitrificarea este un proces important pentru agricultură, deoarece produce o formă accesibilă de plante de azot (ioni de nitrat) | Denitrificarea este dăunătoare pentru producția de plante, deoarece sursa de azot accesibilă plantelor (nitrat) este transformată în azot gazos (N2). |
| Reacții | |
| Nitrificarea are loc prin oxidare. | Denitrificarea are loc prin reducere |
| Bacterii implicate | |
| Nitrificarea este facilitată de bacteriile aerobe chimioautotrofe. | Denitrificarea este facilitată de bacterii facultative sau de bacterii heterotrope denitrificatoare. |
| Beneficii | |
| Nitrificarea este benefică pentru agricultură, deoarece oferă nitrat pentru plante. | Denitrificarea este benefică pentru habitatele acvatice și pentru tratarea apelor uzate industriale sau de canalizare. |
| Sensibilitate la stresul mediului | |
| Nitrifitoarele sunt mai sensibile la stresul mediului. | Denitrificatorii sunt mai puțin sensibili la stresul mediului. |
| Interval pH | |
| Nitrificarea are loc la pH între 6,5 și 8,5. | Denitrificarea are loc la pH între 7,0 și 8,5. |
| Temperatura | |
| Temperatura de nitrificare variază între 16 și 35 0 | Temperatura de denitrificare variază între 26 și 38 0 |
| Condiții | |
| Nitrificarea favorizează condițiile aerobe. | Denitrificarea favorizează condițiile anoxice. |
| Inhibație | |
| Nitrificarea are loc prin inundații, salinitate ridicată, aciditate ridicată, alcalinitate ridicată, prelucrare excesivă și compuși toxici. | Denitrificarea este inhibată de nitrificarea redusă, nivelurile scăzute de nitrați, îngrășământul și drenajul solului. |
Rezumat – Nitrificare vs denitrificare
Azotul gazos reprezintă aproximativ 78% din volumul atmosferei. Azotul atmosferic intră în lumea vie printr-un proces numit fixare biologică a azotului. Se realizează prin bacterii fixatoare de azot. Bacteriile fixatoare de azot transformă azotul în amoniac. Apoi, acest amoniac circulă prin ciclul azotului, furnizând azot tuturor organismelor vii. amoniacul și ionii de amoniu sunt transformați în nitrat prin oxidare. Acest proces este cunoscut sub numele de nitrificare. Nitrificarea este o etapă majoră a ciclului azotului. Este realizat de bacterii aerobe precum Nitrosomonas și Nitrobacter. Nitrații din sol sunt consumați de plante și alte organisme. Nitratul din sol este folosit ca sursă de energie prin denitrificarea bacteriilor în condiții anaerobe. În timpul acestui proces, nitrații sunt convertiți înapoi în N2 atmosferici prin reducere. Acest proces este cunoscut sub numele de denitrificare. Aceasta este diferența dintre nitrificare și denitrificare.
Descărcați versiunea PDF a Nitrification vs Denitrification
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform notelor de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre nitrificare și denitrificare.
