Forskellen mellem nitrifikation og denitrifikation

Nøgleforskel - Nitrification vs Denitrification

Kvælstofcyklussen er en vigtig biogeokemisk cyklus, hvor nitrogen omdannes til forskellige kemiske former, såsom NH₃, NH₄⁺, INGEN₂^-, INGEN₃^- osv. Der er fire hovedprocesser i nitrogencyklus. De er fiksering, ammonifikation, nitrifikation og denitrifikation. Mange af disse processer udføres af mikroorganismer, især bakterier, der er til stede i jorden. Nitrificering og denitrifikation er de to hovedstadier, der omdanner atmosfærisk nitrogen til nitrat og nitrat tilbage til atmosfærisk nitrogen. Nitrifikation er den biologiske transformation af ammonium (NH₄⁺) i nitrat (NO₃^-) ved oxidation mens denitrifikation er den biologiske transformation af nitrat til nitrogenholdige gasser (N₂) ved reduktion. Dette er den vigtigste forskel mellem nitrifikation og denitrifikation.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er nitrifikation
3. Hvad er denitrifikation
4. Ligheder mellem nitrificering og denitrifikation
5. Sammenligning side ved side - nitrificering vs denitrifikation i tabelform
6. Resume

Hvad er nitrifikation?

Nitrificering er den proces, der omdanner ammoniak eller ammoniumioner til nitrater ved oxidation. Det er en integreret del af nitrogencyklus. Det lettes af to typer kemoautotrofe aerobe bakterier, såsom Nitrosomonas og nitrobacter. De arbejder under aerobe forhold. Nitrificering initieres af Nitrosomonas. Nitrosomonas bakterier omdanner ammoniak og ammoniumioner til nitrit. For det andet omdannes nitrit til nitrat af nitrobacter. Disse to trin kan repræsenteres som følger.

Nitrifikation er yderst vigtig for fortsættelsen af økosystemet og nedbrydning af organisk stof. Nitrifikation er også en vigtig proces for planter. Planter får nitrogen som nitrater. Nitrat er den vigtigste tilgængelige form for nitrogen i planter. Derfor er nitrifikation ekstremt vigtig for landbrug og planter.

Figur 01: Nitrogencyklus

Hvad er denitrifikation?

Denitrifikation er processen med at reducere nitrater i jorden til atmosfærisk nitrogengas ved at denitrifisere bakterier. Dette er modsat nitrifikation, som er beskrevet i ovenstående afsnit. Denitrifikation er et vigtigt trin i nitrogencyklussen, der frigiver fast kvælstofgas tilbage i atmosfæren. Denitrifikation letter det ved at denitrifificere bakterier såsom Pseudomonas, og Clostridium. Disse bakterier er fakultative anaerobe og heterotrofiske bakterier. De arbejder under anaerobe eller anoksiske forhold som vandblæst jord. De bruger nitrat som deres åndedrætssubstrat, og som et resultat heraf frigives nitrat som et luftformigt nitrogen til atmosfæren.

Figur 02: Denitrifikation

Hvad er ligheden mellem nitrifikation og denitrifikation?

Nitrificering og denitrifikation er to hovedprocesser i nitrogencyklussen.
Begge processer er drevet af bakterier.

Hvad er forskellen mellem nitrifikation og denitrifikation?

Nitrification vs denitrification
Nitrifikation er oxidation af ammoniak eller ammoniumioner til nitrationer af nitrificerende bakterier.	Denitrifikation er reduktion af nitrat til gasformigt nitrogen ved at denitrifificere bakterier.
Reaktionssekvenser
Nitrifikation forekommer som NH₃→ NH₄⁺ → NEJ₂^- → NEJ₃^-	Denitrifikation forekommer som NO₃^-→ NEJ₂^- → NEJ → N₂O → N₂
I landbruget
Nitrifikation er en vigtig proces for landbruget, da den producerer en plantetilgængelig form for nitrogen (nitrationer)	Denitrifikation er skadelig for afgrødeproduktionen, da plantet tilgængelig nitrogenkilde (nitrat) omdannes til gasformigt kvælstof (N₂).
Reaktioner
Nitrificering sker ved oxidation.	Afmelding sker ved reduktion
Bakterier involveret
Nitrifikation lettes af kemoautotrofe aerobe bakterier.	Denitrifikation lettes af fakultative bakterier eller heterotropiske denitrifierende bakterier.
Fordele
Nitrifikation er gavnlig for landbruget, da det giver nitrat til planter.	Denitrifikation er gavnlig for vandlevende levesteder og industriel spildevandsrensning.
Følsomhed over for miljøbelastninger
Nitrifiers er mere følsomme over for miljøbelastninger.	Denitrifiers er mindre følsomme over for miljøbelastninger.
pH-område
Nitrifikation forekommer i pH mellem 6,5 og 8,5.	Denitrifikation forekommer i pH mellem 7,0 og 8,5.
Temperatur
Nitrifikationstemperatur ligger mellem 16 og 35 0	Afmeldingstemperatur ligger mellem 26 og 38 0
Betingelser
Nitrifikation favoriserer aerobe forhold.	Denitrifikation favoriserer anoksiske tilstande.
Hæmning
Nitrificering sker gennem oversvømmelse, høj saltholdighed, høj surhedsgrad, høj alkalinitet, overdreven jordbearbejdning og giftige forbindelser.	Denitrifikation hæmmes af reduceret nitrifikation, lavere nitratniveauer, gødning og jorddrenering.

Resume - Nitrification vs Denitrification

Kvælstofgas tegner sig for ca. 78% af atmosfæren i volumen. Atmosfærisk nitrogen kommer ind i den levende verden ved en proces, der kaldes biologisk nitrogenfiksering. Det gøres ved nitrogenfiksering af bakterier. Kvælstoffikserende bakterier omdanner kvælstof til ammoniak. Herefter cirkulerer denne ammoniak via kvælstofcyklus og leverer kvælstof til alle levende organismer. ammoniak og ammoniumioner omdannes til nitrat ved oxidation. Denne proces kaldes nitrifikation. Nitrifikation er et vigtigt trin i nitrogencyklus. Det udføres af aerobe bakterier, såsom Nitrosomonas og Nitrobacter. Jordnitrat forbruges af planter og andre organismer. Nitrat i jorden bruges som en energikilde ved at denitrifisere bakterier under anaerobe forhold. Under denne proces omdannes nitrat tilbage til atmosfærisk N₂ ved reduktion. Denne proces kaldes denitrifikation. Dette er forskellen mellem nitrifikation og denitrifikation.

Download PDF-version af Nitrification vs Denitrification

Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som angivet citatnotater. Download PDF-version her Forskel mellem nitrificering og denitrifikation.

Referencer:

1. ”Kvælstofcyklus.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 16. juni 2017. Web. Tilgængelig her. 24. juni 2017.
2. ”Kvælstofcyklussen.” Khan Academy. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 24. juni 2017.

Billede høflighed:

1. “Nitrogen Cycle” Af Roseramona - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “1.12 buffere til nitrogen” af National Agroforestry Center (CC BY 2.0) via Flickr

Videnskab & natur