Quá trình sinh học, nơi amoni được chuyển đổi thành nitrat được gọi là quá trình nitrat hóa . Hơn nữa, khi nitrat này được chuyển đổi hoặc khử thành khí nitơ, nó được gọi là khử nitrat . Các bước này liên quan đến các vi sinh vật khác nhau, và nó quan trọng về mặt sinh học cũng như kinh tế.
Cả hai bước là một phần quan trọng của chu trình nitơ, đây là một trong những chu trình quan trọng nhất đối với bầu khí quyển của chúng ta. Khoảng 78% bầu khí quyển chứa nitơ, thậm chí là một phân tử sinh học thiết yếu được tìm thấy trong protein và axit nucleic và do đó đánh dấu nó là một phần quan trọng của tất cả các sinh vật sống.
Chu trình nitơ được hoàn thành trong năm bước đơn giản: cố định nitơ, nitrat hóa, đồng hóa, amoni hóa và khử nitrat. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ chỉ thảo luận về hai bước và chúng khác nhau như thế nào.
Biểu đồ so sánh
| Cơ sở để so sánh | Nitrat hóa | Khử nitơ |
|---|---|---|
| Ý nghĩa | Một phần của chu trình nitơ trong đó amoni (NH4 +) được chuyển đổi thành nitrat (NO3-) được gọi là quá trình nitrat hóa. | Khử nitrat là mức độ khử nitrat (NO3-) được tạo thành khí nitơ (N2). |
| Quá trình này bao gồm | Vi khuẩn nitrat hóa như Nitrobacter, Nitrosomonas. | Các vi khuẩn khử nitrat như Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus. |
| Cây mọc chậm. | Phát triển nhanh chóng. | |
| Yêu cầu điều kiện hiếu khí. | Yêu cầu điều kiện yếm khí. | |
| Các vi khuẩn | Tự dưỡng. | Dị dưỡng. |
| Tiền thân | Amoni. | Nitrat. |
| Sản phẩm cuối | Nitrat. | Nitơ. |
| pH và nhiệt độ | Quá trình xảy ra ở pH giữa 6, 5 đến 8, 5 và nhiệt độ từ 16 đến 35 độ C. | Quá trình xảy ra ở pH giữa 7, 0 đến 8, 5 và nhiệt độ từ 26 đến 38 độ C. |
| Tầm quan trọng | Cung cấp nitrat cho nhà máy, hoạt động như nguồn nitơ quan trọng. | Khử nitrat được sử dụng trong xử lý nước thải và có lợi cho môi trường sống dưới nước. |
Định nghĩa của quá trình nitrat hóa
Nitrat hóa là một quá trình oxy hóa (mất electron hoặc đạt được trạng thái oxy hóa bởi một nguyên tử hoặc hợp chất diễn ra). Quá trình này bắt đầu với ammonium bị oxy hóa thành nitrite (NO2-), hành động này được thực hiện bởi vi khuẩn Nitrosomonas sp. Sau đó, nitrite (NO2-) này bị oxy hóa thành nitrat (NO3-), và hành động này được thực hiện bởi Nitrobacter sp .
Các vi khuẩn là tự dưỡng, và phản ứng được thực hiện trong điều kiện hiếu khí. Tầm quan trọng của bước này trong chu trình nitơ là chuyển đổi amoniac thành nitrat, vì nitrat là nguồn nitơ chính có trong đất, cho cây trồng. Mặc dù nitrat gây độc cho cây.
Hoạt động của vi khuẩn nitrat hóa trở nên chậm hơn trong dung dịch axit và tốt nhất là ở độ pH từ 6, 5 đến 8, 5 và nhiệt độ thay đổi từ 16 đến 35 ° C.
Định nghĩa khử nitơ
Khử nitrat là quá trình khử, trong đó nitrat được loại bỏ dưới dạng nitơ và được chuyển đổi thành khí nitơ. Hành động được thực hiện bởi các vi khuẩn như Bacillus, Aerobacter, Lactobacillus, Spirillum, Pseudomonas .
Các vi khuẩn là dị dưỡng, và hành động được hoàn thành trong điều kiện yếm khí. Ngay cả một lượng nhỏ oxy có thể cản trở quá trình, nhưng cần có carbon hữu cơ. Khử nitrat rất hữu ích cho xử lý nước thải, môi trường sống dưới nước.
Quá trình khử nitrat được thực hiện tốt nhất ở pH trong khoảng từ 7, 0 đến 8, 5 và ở nhiệt độ từ 26 đến 38 ° C.
Sự khác biệt chính giữa quá trình nitrat hóa và khử nitrat
Đưa ra dưới đây là những điểm quan trọng phân biệt cả hai quá trình:
- Quá trình sinh học trong đó amoni (NH4 +) bị oxy hóa và chuyển thành nitrat (NO3-) được gọi là quá trình nitrat hóa, trong khi khử nitrat là quá trình sinh học liên quan đến việc chuyển đổi nitrat (NO3-) thành khí nitơ (N2).
- Các vi khuẩn nitrat hóa như Nitrobacter, Nitrosomonas có liên quan đến quá trình nitrat hóa, trong khi các vi khuẩn quá trình khử nitrat như Spirillum, Lactobacillus, Pseudomonas, Thiobacillus cho thấy sự tham gia của chúng.
- Trong quá trình nitrat hóa, các vi khuẩn là tự dưỡng, đòi hỏi điều kiện yếm khí (sự hiện diện của oxy) để phát triển và thậm chí sự phát triển của chúng còn chậm, mặt khác trong quá trình khử nitrat, các vi khuẩn là dị dưỡng, đòi hỏi phải có điều kiện kỵ khí (không có oxy) cho thấy sự tăng trưởng nhanh chóng là tốt.
- Tiền chất của quá trình nitrat hóa là amoniac và sản phẩm cuối cùng là nitrat, trong khi đó nitrat là tiền chất của quá trình khử nitrat và nitơ là sản phẩm cuối cùng.
- Quá trình nitrat hóa được thực hiện tốt nhất ở pH trong khoảng từ 6, 5 đến 8, 5, với nhiệt độ thay đổi từ 16 đến 35 độ C. Mặc dù khử nitơ là tốt nhất ở pH từ 7, 0 đến 8, 5 và nhiệt độ từ 26 đến 38 độ C.
Phần kết luận
Chúng ta đều biết rằng nitơ là một phần đáng kể của khí quyển, cũng như thực vật và động vật. Vì nitơ không thể được sử dụng trực tiếp và do đó được chuyển qua nhiều nguồn khác nhau. Trong nội dung được cung cấp, chúng tôi tập trung vào sự khác biệt giữa quá trình nitrat hóa và khử nitrat và tìm thấy các biến thể trong các sản phẩm và nhu cầu của họ.
