Der Hauptunterschied zwischen Anammox und Denitrifikation besteht darin, dass sich Anammox auf die anaerobe Ammoniumoxidation bezieht, die Ammonium und Nitrite unter anoxischen Bedingungen in Stickstoffgas umwandelt. Während die Denitrifikation die biologische Umwandlung von Nitrat in N2 durch denitrifizierende Bakterien ist.
Der Stickstoffkreislauf ist ein wichtiger biogeochemischer Kreislauf, in dem Stickstoff in verschiedene chemische Formen wie NH3, NH4 umgewandelt wird +, NO2–, NO3 – usw. Im Stickstoffkreislauf gibt es vier Hauptprozesse. Sie sind Fixierung, Ammonifikation, Nitrifikation und Denitrifikation. Viele dieser Prozesse werden von Mikroorganismen durchgeführt, insbesondere von Bakterien, die im Boden vorhanden sind. Anammox ist eine der neuesten Ergänzungen des Stickstoffkreislaufs. Es ist der Prozess der anaeroben Ammoniumoxidation. Eine bestimmte Gruppe von Bakterien, die als Planctomyceten bekannt sind, führen diesen Prozess durch. Sie besitzen eine spezielle Organelle namens Anammoxosomen, die den Ort für die Anammox-Reaktion bereitstellen. Am Ende produzieren jedoch sowohl Denitrifikation als auch Anammox Stickstoffgas.
Was ist Anammox?
Anammox ist ein Prozess, der als anaerobe Ammoniumoxidation bezeichnet wird. Es ist eine Reaktion, die Ammonium und Nitrit als Elektronenakzeptoren verwendet und Stickstoffgas unter anoxischen Bedingungen erzeugt. Die Anammox-Reaktion ist eine der neuesten Ergänzungen des biochemischen Stickstoffkreislaufs. Es wird hauptsächlich von einer spezialisierten Gruppe von Planctomyceten-ähnlichen Bakterien angetrieben. Diese Bakterien beziehen ihre Wachstumsenergie aus der Umwandlung von Ammonium und Nitrit in Distickstoffgas unter vollständiger Abwesenheit von Sauerstoff. Sie besitzen ein Anammoxosom: ein membrangebundenes Kompartiment im Zytoplasma, das die Maschinerie für den Anammox-Prozess bereitstellt. Darüber hinaus sind diese Bakterien vollgepackt mit Proteinen vom Cytochrom-C-Typ, einschließlich der Enzyme, die die katabolischen Schlüsselreaktionen des Anammox-Prozesses durchführen und die Zellen bemerkenswert rot machen. Anammox-Bakterien zeigen eine extrem langsame Wachstumsrate.
Abbildung 01: Anammox
In der Meeresumwelt können über 50 % des freigesetzten N2 Gases von Anammox-Bakterien produziert werden. Darüber hinaus bietet das Anammox-Verfahren eine attraktive Alternative zu derzeitigen Abwasserbehandlungssystemen zur Entfernung von Ammoniak-Stickstoff (NH4-N). Es spart auch ~75% Nitrifikation und 100% Denitrifikation des Stickstoffkreislaufs.
Was ist Denitrifikation?
Denitrifikation ist der Prozess der Reduzierung von Nitraten im Boden zu atmosphärischem Stickstoffgas durch denitrifizierende Bakterien. Es ist das Gegenteil von Nitrifikation. Die Denitrifikation ist ein wesentlicher Schritt im Stickstoffkreislauf, der fixiertes Stickstoffgas zurück in die Atmosphäre freisetzt und den Stickstoffkreislauf vervollständigt.
Abbildung 02: Denitrifikation
Die Denitrifikation wird durch denitrifizierende Bakterien wie Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans usw. erleichtert. Diese Bakterien sind fakultativ anaerobe und heterotrophe Bakterien. Sie arbeiten unter anaeroben oder anoxischen Bedingungen wie in feuchten Böden. Sie nutzen Nitrat als Atmungssubstrat, wodurch Nitrat als gasförmiger Stickstoff in die Atmosphäre freigesetzt wird. Ebenso sind denitrifizierende Bakterien in der Lage, Nitrate und Nitrite zu ihrer natürlich vorkommenden zweiatomigen Form Stickstoffgas zu reduzieren. Durch diesen Prozess wird der atmosphärische Stickstoffgeh alt auf die normale Konzentration regeneriert.
Die Denitrifikationsreaktion ist unten dargestellt.
NO3– → NO2–→ NEIN + N2O → N2 (g)
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Anammox und Denitrifikation?
- Anammox und Denitrifikation sind zwei wichtige Teile des Stickstoffkreislaufs.
- Bei diesen Prozessen entsteht Stickstoffgas.
- Bakterien sind die wichtigsten Mikroorganismen, die beide Prozesse ausführen.
Was ist der Unterschied zwischen Anammox und Denitrifikation?
Anammox ist die anaerobe Ammoniumoxidation, bei der Ammonium und Nitrite unter anoxischen Bedingungen in Stickstoffgas umgewandelt werden. Im Gegensatz dazu ist Denitrifikation die Reduktion von Nitrat zu gasförmigem Stickstoff durch denitrifizierende Bakterien. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Anammox und Denitrifikation. Außerdem ist der Anammox-Prozess die Reaktion von NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O, während die Denitrifikation die Reaktion von NO3 ist – → NEIN2– → NEIN + N2 O → N2 (g). Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen Anammox und Denitrifikation.
Außerdem wird die Anammox-Reaktion von Bakterien durchgeführt, die zu Planctomyceten gehören (Brocadia-, Kuenenia-, Anammoxoglobus-, Jettenia- und Scalindua-Arten). Im Gegensatz dazu wird die Denitrifikation von Bakterien wie Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans usw. durchgeführt. Daher ist dies auch ein wichtiger Unterschied zwischen Anammox und Denitrifikation.
Zusammenfassung – Anammox vs. Denitrifikation
Anammox ist die Reaktion, die Ammonium und Nitrite unter anoxischen Bedingungen durch Anammox-Bakterien in Stickstoffgas umwandelt, während Denitrifikation der Prozess der Reduktion von Nitrat und Nitrit zu Stickstoffgas durch denitrifizierende Bakterien ist. Sowohl Anammox als auch Denitrifikation sind wichtige Prozesse im biochemischen Stickstoffkreislauf. Das ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Anammox und Denitrifikation.
