Hauptunterschied – Nitrifikation vs. Denitrifikation
Der Stickstoffkreislauf ist ein wichtiger biogeochemischer Kreislauf, in dem Stickstoff in verschiedene chemische Formen wie NH3, NH4 umgewandelt wird +, NO2–, NO3 – usw. Es gibt vier Hauptprozesse im Stickstoffkreislauf. Sie sind Fixierung, Ammonifikation, Nitrifikation und Denitrifikation. Viele dieser Prozesse werden von Mikroorganismen durchgeführt, insbesondere von Bakterien, die im Boden vorhanden sind. Nitrifikation und Denitrifikation sind die beiden Hauptstufen, die Luftstickstoff in Nitrat und Nitrat wieder in Luftstickstoff umwandeln. Nitrifikation ist die biologische Umwandlung von Ammonium (NH4+) in Nitrat (NO3). –) durch Oxidation, während Denitrifikation die biologische Umwandlung von Nitrat in stickstoffh altige Gase (N2) durch Reduktion ist. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Nitrifikation und Denitrifikation.
Was ist Nitrifikation?
Nitrifikation ist der Prozess, der Ammoniak oder Ammoniumionen durch Oxidation in Nitrate umwandelt. Es ist ein wesentlicher Bestandteil des Stickstoffkreislaufs. Es wird durch zwei Arten von chemoautotrophen aeroben Bakterien wie Nitrosomonas und Nitrobacter erleichtert. Sie arbeiten unter aeroben Bedingungen. Die Nitrifikation wird durch Nitrosomonas eingeleitet. Nitrosomonas-Bakterien wandeln Ammoniak und Ammoniumionen in Nitrit um. Zweitens wird Nitrit durch Nitrobacter in Nitrat umgewandelt. Diese beiden Schritte können wie folgt dargestellt werden.
Die Nitrifikation ist von größter Bedeutung für den Fortbestand des Ökosystems und den Abbau organischer Stoffe. Auch die Nitrifikation ist ein essentieller Prozess für Pflanzen. Pflanzen nehmen Stickstoff als Nitrate auf. Nitrat ist die wichtigste zugängliche Form von Stickstoff in Pflanzen. Daher ist die Nitrifikation für die Landwirtschaft und Pflanzen äußerst wichtig.
Abbildung 01: Stickstoffkreislauf
Was ist Denitrifikation?
Denitrifikation ist der Prozess der Reduzierung von Nitraten im Boden zu atmosphärischem Stickstoffgas durch denitrifizierende Bakterien. Dies steht im Gegensatz zur Nitrifikation, die im obigen Abschnitt beschrieben wird. Die Denitrifikation ist ein wesentlicher Schritt im Stickstoffkreislauf, der fixiertes Stickstoffgas zurück in die Atmosphäre freisetzt. Die Denitrifikation wird durch denitrifizierende Bakterien wie Pseudomonas und Clostridium 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.
Abbildung 02: Denitrifikation
Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Nitrifikation und Denitrifikation?
- Nitrifikation und Denitrifikation sind zwei Hauptprozesse des Stickstoffkreislaufs.
- Beide Prozesse werden von Bakterien angetrieben.
Was ist der Unterschied zwischen Nitrifikation und Denitrifikation?
Nitrifikation vs. Denitrifikation |
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| Nitrifikation ist die Oxidation von Ammoniak- oder Ammoniumionen zu Nitrationen durch nitrifizierende Bakterien. | Denitrifikation ist die Reduktion von Nitrat zu gasförmigem Stickstoff durch denitrifizierende Bakterien. |
| Reaktionssequenzen | |
| Die Nitrifikation erfolgt als NH3→NH4+ → NO 2– → NEIN3– | Denitrifikation erfolgt als NO3–→NO2– →NEIN→N2O→N2 |
| In der Landwirtschaft | |
| Die Nitrifikation ist ein wichtiger Prozess für die Landwirtschaft, da sie eine pflanzenverfügbare Form von Stickstoff (Nitrationen) erzeugt | Denitrifikation ist schädlich für die Pflanzenproduktion, da pflanzenverfügbare Stickstoffquelle (Nitrat) in gasförmigen Stickstoff umgewandelt wird (N2). |
| Reaktionen | |
| Die Nitrifikation erfolgt durch Oxidation. | Entstickung erfolgt durch Reduktion |
| Bakterien beteiligt | |
| Die Nitrifikation wird durch chemoautotrophe aerobe Bakterien erleichtert. | Die Denitrifikation wird durch fakultative Bakterien oder heterotrope denitrifizierende Bakterien erleichtert. |
| Vorteile | |
| Die Nitrifikation ist vorteilhaft für die Landwirtschaft, da sie Nitrat für Pflanzen liefert. | Denitrifikation ist vorteilhaft für aquatische Lebensräume und die industrielle oder Abwasserbehandlung. |
| Sensitivität gegenüber Umweltbelastungen | |
| Nitrifikanten reagieren empfindlicher auf Umweltbelastungen. | Denitrifizierer sind weniger empfindlich gegenüber Umweltbelastungen. |
| pH-Bereich | |
| Nitrifikation tritt bei pH-Werten zwischen 6,5 und 8,5 auf. | Die Denitrifikation tritt bei pH-Werten zwischen 7,0 und 8,5 auf. |
| Temperatur | |
| Nitrifikationstemperatur liegt zwischen 16 und 35 0 | Denytrifikationstemperatur liegt zwischen 26 und 38 0 |
| Bedingungen | |
| Nitrifikation begünstigt aerobe Bedingungen. | Denitrifikation begünstigt anoxische Bedingungen. |
| Hemmung | |
| Die Nitrifikation erfolgt durch Überschwemmungen, hohen Salzgeh alt, hohen Säuregeh alt, hohe Alkalinität, übermäßige Bodenbearbeitung und toxische Verbindungen. | Die Denitrifikation wird durch verminderte Nitrifikation, niedrigere Nitratwerte, Dünger und Bodenentwässerung gehemmt. |
Zusammenfassung – Nitrifikation vs. Denitrifikation
Stickstoffgas macht etwa 78% des Volumens der Atmosphäre aus. Atmosphärischer Stickstoff gelangt in die lebende Welt durch einen Prozess, der als biologische Stickstofffixierung bezeichnet wird. Dies geschieht durch stickstofffixierende Bakterien. Stickstofffixierende Bakterien wandeln Stickstoff in Ammoniak um. Dieses Ammoniak zirkuliert dann über den Stickstoffkreislauf und versorgt alle lebenden Organismen mit Stickstoff. Ammoniak und Ammoniumionen werden durch Oxidation in Nitrat umgewandelt. Dieser Vorgang wird als Nitrifikation bezeichnet. Die Nitrifikation ist eine wichtige Stufe im Stickstoffkreislauf. Es wird von aeroben Bakterien wie Nitrosomonas und Nitrobacter durchgeführt. Bodennitrat wird von Pflanzen und anderen Organismen verbraucht. Nitrat im Boden wird von denitrifizierenden Bakterien unter anaeroben Bedingungen als Energiequelle genutzt. Dabei wird Nitrat durch Reduktion wieder in atmosphärisches N2 umgewandelt. Dieser Vorgang wird Denitrifikation genannt. Dies ist der Unterschied zwischen Nitrifikation und Denitrifikation.
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