Der biologische Prozess, bei dem Ammonium in Nitrat umgewandelt wird, wird als Nitrifikation bezeichnet . Wenn dieses Nitrat in Stickstoffgas umgewandelt oder reduziert wird, spricht man von Denitrifikation . Diese Schritte umfassen verschiedene Mikroorganismen und sind sowohl biologisch als auch wirtschaftlich wichtig.
Beide Schritte sind ein wesentlicher Bestandteil des Stickstoffkreislaufs, der einer der wichtigsten Kreisläufe für unsere Atmosphäre ist. Rund 78% der Atmosphäre enthalten Stickstoff, der sogar ein essentielles biologisches Molekül in Proteinen und Nukleinsäuren ist und somit einen wichtigen Teil des gesamten Lebewesens kennzeichnet.
Der Stickstoffkreislauf wird in fünf einfachen Schritten abgeschlossen: Stickstofffixierung, Nitrifikation, Assimilation, Ammonifikation und Denitrifikation. In diesem Artikel werden nur die beiden Schritte und ihre Unterschiede erläutert.
Vergleichstabelle
| Vergleichsgrundlage | Nitrifikation | Denitrifikation |
|---|---|---|
| Bedeutung | Der Teil des Stickstoffkreislaufs, in dem Ammonium (NH4 +) in Nitrat (NO3-) umgewandelt wird, wird als Nitrifikation bezeichnet. | Denitrifikation ist der Grad, in dem die Reduktion von Nitrat (NO3-) zu Stickstoffgas (N2) erfolgt. |
| Der Prozess beinhaltet | Nitrifizierende Bakterien wie Nitrobacter, Nitrosomonas. | Denitrifizierende Bakterien wie Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus. |
| Wächst langsam. | Wächst schnell. | |
| Erfordert aerobe Bedingungen. | Erfordert einen anaeroben Zustand. | |
| Die Mikroben | Autotrophe. | Heterotrophe. |
| Vorläufer | Ammonium. | Nitrat. |
| Endprodukt | Nitrat. | Stickstoff. |
| pH und Temperatur | Der Prozess findet bei einem pH zwischen 6, 5 und 8, 5 und einer Temperatur zwischen 16 und 35 ° C statt. | Der Prozess findet bei einem pH zwischen 7, 0 und 8, 5 und einer Temperatur zwischen 26 und 38 ° C statt. |
| Bedeutung | Versorgt die Pflanze mit Nitrat, das als wichtige Stickstoffquelle fungiert. | Die Denitrifikation wird in der Abwasserbehandlung eingesetzt und ist für aquatische Lebensräume von Vorteil. |
Definition der Nitrifikation
Die Nitrifikation ist ein Oxidationsprozess (Verlust von Elektronen oder Gewinnung der Oxidationsstufe durch ein Atom oder eine Verbindung findet statt). Dieser Prozess beginnt mit dem Ammonium, das zu Nitrit (NO2-) oxidiert wird. Diese Aktion wird von den Bakterien Nitrosomonas sp. Später wird dieses Nitrit (NO2-) zu Nitrat (NO3-) oxidiert, und diese Aktion wird von Nitrobacter sp .
Die Bakterien sind autotrop und die Reaktion wird unter aeroben Bedingungen durchgeführt. Die Bedeutung dieses Schritts im Stickstoffkreislauf ist die Umwandlung von Ammoniak in Nitrat, da Nitrat die primäre im Boden vorhandene Stickstoffquelle für die Pflanze ist. Obwohl Nitrat für die Pflanzen giftig ist.
Die Aktivität nitrifizierender Bakterien wird in saurer Lösung langsamer und liegt am besten bei einem pH-Wert zwischen 6, 5 und 8, 5 und einer Temperaturschwankung zwischen 16 und 35 ° C.
Definition der Denitrifikation
Denitrifikation ist der Reduktionsprozess, bei dem das Nitrat in Form von Stickstoff entfernt und in Stickstoffgas umgewandelt wird. Die Aktion wird von Bakterien wie Bacillus, Aerobacter, Lactobacillus, Spirillum, Pseudomonas durchgeführt .
Die Bakterien sind Heterotrophe und die Wirkung ist unter anaeroben Bedingungen abgeschlossen. Selbst die geringe Menge an Sauerstoff kann den Prozess behindern, es besteht jedoch ein Bedarf an organischem Kohlenstoff. Denitrifikation ist nützlich für die Abwasserbehandlung, aquatische Lebensräume.
Die Denitrifikation wird am besten bei einem pH zwischen 7, 0 und 8, 5 und bei einer Temperatur zwischen 26 und 38ºC durchgeführt.
Hauptunterschiede zwischen Nitrifikation und Denitrifikation
Nachstehend sind die wichtigen Punkte aufgeführt, die beide Prozesse unterscheiden:
- Der biologische Prozess, bei dem Ammonium (NH4 +) oxidiert und in das Nitrat (NO3-) umgewandelt wird, wird als Nitrifikation bezeichnet, während die Denitrifikation ein biologischer Prozess ist, bei dem Nitrat (NO3-) in Stickstoffgas (N2) umgewandelt wird.
- Die nitrifizierenden Bakterien wie Nitrobacter, Nitrosomonas sind am Nitrifizierungsprozess beteiligt, während am Denitrifizierungsprozess Bakterien wie Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus ihre Beteiligung zeigen.
- Beim Nitrifikationsprozess sind die Mikroben autotrop, erfordern einen anaeroben Zustand (Vorhandensein von Sauerstoff), um zu wachsen, und selbst ihr Wachstum ist langsam, andererseits sind die Mikroben beim Denitrifikationsprozess heterotrop, erfordern einen anaeroben Zustand (Abwesenheit von Sauerstoff) und sie zeigen auch schnelles Wachstum.
- Der Vorläufer des Nitrifikationsprozesses ist Ammoniak und das Endprodukt ist Nitrat, während Nitrat der Vorläufer des Denitrifikationsprozesses ist und Stickstoff das Endprodukt ist.
- Die Nitrifikation wird am besten bei einem pH-Wert zwischen 6, 5 und 8, 5 durchgeführt, wobei die Temperatur zwischen 16 und 35 ° C variiert. Die Denitrifikation ist jedoch am besten bei einem pH-Wert zwischen 7, 0 und 8, 5 ° C und einer Temperatur zwischen 26 und 38 ° C.
Fazit
Wir alle wissen, dass Stickstoff der wesentliche Teil der Atmosphäre ist, ebenso wie Pflanzen und Tiere. Da Stickstoff nicht direkt verwendet werden kann und so über verschiedene Quellen übertragen wird. In den bereitgestellten Inhalten haben wir uns auf die Unterscheidung zwischen Nitrifikation und Denitrifikation konzentriert und Unterschiede in ihren Produkten und Bedürfnissen festgestellt.
