Ključna razlika med anammoxom in denitrifikacijo je, da se anammox nanaša na anaerobno oksidacijo amonija, ki pretvori amonij in nitrite v dušikov plin pod anoksičnimi pogoji. Medtem pa je denitrifikacija biološka transformacija nitrata v N2 z denitrifikacijskimi bakterijami.
Cikel dušika je pomemben biogeokemični cikel, v katerem se dušik pretvori v različne kemične oblike, kot so NH3, NH4 +, NE2–, NE3 – itd. V ciklu dušika opazimo štiri glavne procese. So fiksacija, amonifikacija, nitrifikacija in denitrifikacija. Veliko teh procesov izvajajo mikroorganizmi, zlasti bakterije, prisotne v tleh. Anammox je eden najnovejših dodatkov k dušikovemu ciklu. To je proces anaerobne oksidacije amonija. Ta proces izvaja posebna skupina bakterij, znanih kot planktomicete. Imajo posebno organelo, imenovano anammoksosomi, ki zagotavljajo mesto za reakcijo anammoksa. Vendar pa na koncu tako denitrifikacija kot anammox proizvedeta plin dušik.
Kaj je Anammox?
Anammox je proces, imenovan anaerobna amonijeva oksidacija. To je reakcija, ki uporablja amonij in nitrit kot akceptorja elektronov in proizvaja plin dušik v anoksičnih pogojih. Reakcija Anammox je eden najnovejših dodatkov k biokemičnemu ciklu dušika. Poganja ga predvsem specializirana skupina planktomicetam podobnih bakterij. Te bakterije črpajo energijo za rast iz pretvorbe amonija in nitrita v dušikov plin v popolni odsotnosti kisika. Imajo en anammoksosom: membransko vezan predel znotraj citoplazme, ki zagotavlja mehanizem za proces anammoksa. Poleg tega so te bakterije polne beljakovin tipa citokroma c, vključno z encimi, ki izvajajo ključne katabolne reakcije procesa anammox, zaradi česar so celice izjemno rdeče. Anammox bakterije kažejo izjemno počasno rast.
Slika 01: Anammox
V morskem okolju lahko več kot 50 % sproščenega plina N2 proizvedejo bakterije anammox. Poleg tega postopek anammox ponuja privlačno alternativo trenutnim sistemom za čiščenje odpadne vode za odstranjevanje dušika iz amoniaka (NH4-N). Prihrani tudi ~75 % nitrifikacijo in 100 % denitrifikacijo dušikovega cikla.
Kaj je denitrifikacija?
Denitrifikacija je proces redukcije nitratov v tleh v atmosferski dušik z denitrifikacijskimi bakterijami. Je nasprotje nitrifikacije. Denitrifikacija je bistveni korak v dušikovem ciklu, ki sprosti vezani dušikov plin nazaj v ozračje in zaključi dušikov cikel.
Slika 02: Denitrifikacija
Denitrifikacijo olajšajo denitrifikacijske bakterije, kot so Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans itd. Te bakterije so fakultativne anaerobne in heterotrofne bakterije. Delujejo v anaerobnih ali anoksičnih pogojih, kot so prepojena tla. Kot dihalni substrat uporabljajo nitrat, zaradi česar se nitrat sprošča v ozračje kot plinast dušik. Podobno lahko denitrifikacijske bakterije reducirajo nitrate in nitrite v naravno prisotno dvoatomno obliko dušikovega plina. S tem procesom se ravni atmosferskega dušika regenerirajo na normalno koncentracijo.
Reakcija denitrifikacije je prikazana spodaj.
NE3– → NE2–→ NE + N2O → N2 (g)
Kakšne so podobnosti med Anammoxom in denitrifikacijo?
- Anamoks in denitrifikacija sta dva pomembna dela dušikovega cikla.
- Ti procesi proizvajajo plin dušik.
- Bakterije so glavni mikroorganizmi, ki izvajajo oba procesa.
Kakšna je razlika med Anammoxom in denitrifikacijo?
Anamoks je anaerobna amonijeva oksidacija, ki je reakcija, ki pretvori amonij in nitrite v plinast dušik pod anoksičnimi pogoji. Nasprotno pa je denitrifikacija redukcija nitrata v plinasti dušik z denitrifikacijskimi bakterijami. Torej, to je ključna razlika med anammoxom in denitrifikacijo. Poleg tega je postopek anammox reakcija NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O, medtem ko je denitrifikacija reakcija NO3 – → NE2– → NE + N2 O → N2 (g). Zato je to še ena razlika med anammoxom in denitrifikacijo.
Poleg tega reakcijo anammox izvajajo bakterije, ki pripadajo planktomicetam (vrste Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia in Scalindua). Nasprotno pa denitrifikacijo izvajajo bakterije, kot so Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans itd. To je torej tudi pomembna razlika med anammoxom in denitrifikacijo.
Povzetek – Anammox proti denitrifikaciji
Anamoks je reakcija, pri kateri bakterije anammoks pretvorijo amonij in nitrite v dušikov plin pod anoksičnimi pogoji, medtem ko je denitrifikacija postopek redukcije nitrata in nitrita v dušikov plin z denitrifikacijskimi bakterijami. Tako anammoks kot denitrifikacija sta pomembna procesa v biokemičnem ciklu dušika. Torej, to je povzetek razlike med anammoxom in denitrifikacijo.
