Основное различие между анаммоксом и денитрификацией заключается в том, что анаммокс относится к анаэробному окислению аммония, при котором аммоний и нитриты превращаются в газообразный азот в бескислородных условиях. Между тем, тогда как денитрификация – это биологическое превращение нитрата в N2 денитрифицирующими бактериями.
Круговорот азота является важным биогеохимическим циклом, в котором азот превращается в различные химические формы, такие как NH3, NH4 +, НЕТ2–, НЕТ3 – и т. д. В круговороте азота наблюдаются четыре основных процесса. Это фиксация, аммонификация, нитрификация и денитрификация. Многие из этих процессов осуществляются микроорганизмами, особенно бактериями, присутствующими в почве. Анаммокс является одним из последних дополнений к азотному циклу. Это процесс анаэробного окисления аммония. Этот процесс осуществляется особой группой бактерий, известных как планктомицеты. Они обладают специальной органеллой, называемой анаммоксосомой, которая обеспечивает место для анаммокс-реакции. Однако, в конце концов, и денитрификация, и анаммокс производят газообразный азот.
Что такое Анаммокс?
Анаммокс – это процесс, называемый анаэробным окислением аммония. Это реакция, которая использует аммоний и нитрит в качестве акцепторов электронов и производит газообразный азот в бескислородных условиях. Реакция Anammox является одним из последних дополнений к биохимическому круговороту азота. Управляет им в основном специализированная группа планктомицетоподобных бактерий. Эти бактерии получают энергию для роста за счет превращения аммония и нитрита в газообразный азот при полном отсутствии кислорода. У них есть одна анаммоксома: мембраносвязанный компартмент внутри цитоплазмы, который обеспечивает механизм для процесса анаммокса. Более того, эти бактерии содержат белки типа цитохрома с, в том числе ферменты, которые выполняют ключевые катаболические реакции процесса анаммокс, делая клетки заметно красными. Бактерии анаммокс демонстрируют крайне низкую скорость роста.
Рисунок 01: Анаммокс
В морской среде более 50% выделяемого газа N2 может производиться анаммокс-бактериями. Кроме того, процесс анаммокс предлагает привлекательную альтернативу существующим системам очистки сточных вод для удаления аммиачного азота (NH4-N). Это также экономит ~75% нитрификации и 100% денитрификации азотного цикла.
Что такое денитрификация?
Денитрификация – это процесс превращения нитратов в почве в атмосферный азот с помощью денитрифицирующих бактерий. Это противоположность нитрификации. Денитрификация является важным этапом в азотном цикле, который высвобождает фиксированный газообразный азот обратно в атмосферу и завершает азотный цикл.
Рисунок 02: Денитрификация
Денитрификации способствуют денитрифицирующие бактерии, такие как Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans и др. Эти бактерии являются факультативными анаэробными и гетеротрофными бактериями. Они работают в анаэробных или бескислородных условиях, таких как заболоченные почвы. В качестве субстрата для дыхания они используют нитраты, в результате чего нитраты выделяются в виде газообразного азота в атмосферу. Точно так же денитрифицирующие бактерии способны восстанавливать нитраты и нитриты до их естественной двухатомной формы газообразного азота. Благодаря этому процессу уровень атмосферного азота восстанавливается до нормальной концентрации.
Реакция денитрификации показана ниже.
НЕТ3– → НЕТ2–→ NO + N2O → N2 (g)
В чем сходство между анаммоксом и денитрификацией?
- Анаммокс и денитрификация являются двумя важными частями азотного цикла.
- Эти процессы производят газообразный азот.
- Бактерии являются основными микроорганизмами, осуществляющими оба процесса.
В чем разница между анаммоксом и денитрификацией?
Anammox - это анаэробное окисление аммония, представляющее собой реакцию, которая превращает аммоний и нитриты в газообразный азот в бескислородных условиях. Напротив, денитрификация представляет собой восстановление нитратов до газообразного азота денитрифицирующими бактериями. Итак, в этом ключевое отличие анаммокса от денитрификации. Кроме того, анаммокс-процесс представляет собой реакцию NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O, а денитрификация – это реакция NO3 – → NO2– → NO + N2 O → N2 (ж). Следовательно, это еще одно отличие анаммокса от денитрификации.
Кроме того, анаммокс-реакция осуществляется бактериями, принадлежащими к планктомицетам (виды Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia и Scalindua). Напротив, денитрификация осуществляется такими бактериями, как Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans и т. д. Таким образом, это также важное различие между анаммоксом и денитрификацией.
Резюме – Анаммокс против денитрификации
Анаммокс - это реакция, которая превращает аммоний и нитриты в газообразный азот в бескислородных условиях с помощью анаммокс-бактерий, а денитрификация - это процесс восстановления нитратов и нитритов до газообразного азота с помощью денитрифицирующих бактерий. И анаммокс, и денитрификация являются важными процессами в биохимическом круговороте азота. Итак, это краткое изложение различий между анаммоксом и денитрификацией.
