Анаммокс пен денитрификация арасындағы негізгі айырмашылық анаммокстың аноксик жағдайда аммоний мен нитриттерді азот газына айналдыратын анаэробты аммоний тотығуына қатысты. Денитрификация бактерияларды денитрификациялау арқылы нитраттың N2 биологиялық түрленуі болып табылады.
Азот айналымы - маңызды биогеохимиялық цикл, онда азот NH3, NH4 сияқты әртүрлі химиялық формаларға айналады. +, ЖОҚ2–, ЖОҚ3 – т.б. Азот циклінде төрт негізгі процесс байқалады. Олар фиксация, аммонификация, нитрификация және денитрификация. Бұл процестердің көпшілігін микроорганизмдер, әсіресе топырақта болатын бактериялар жүзеге асырады. Анаммокс - азот айналымына соңғы толықтырулардың бірі. Бұл аммонийдің анаэробты тотығу процесі. Планктомицеттер деп аталатын бактериялардың белгілі бір тобы бұл процесті жүзеге асырады. Олардың анаммоксомалар деп аталатын арнайы органелласы бар, олар анаммокс реакциясы үшін орын береді. Дегенмен, соңында денитрификация да, анаммокс та азот газын шығарады.
Anammox дегеніміз не?
Анаммокс – аммонийдің анаэробты тотығуы деп аталатын процесс. Бұл электрон қабылдаушы ретінде аммоний мен нитритті қолданатын және аноксик жағдайда азот газын шығаратын реакция. Анаммокс реакциясы азоттың биохимиялық айналымына соңғы қосындылардың бірі болып табылады. Оны негізінен планктомицет тәрізді бактериялардың мамандандырылған тобы жүргізеді. Бұл бактериялар өсу үшін энергияны оттегі толық болмаған кезде аммоний мен нитриттің динитроген газына айналуынан алады. Олардың бір анаммоксосомасы бар: анаммокс процесінің механизмін қамтамасыз ететін цитоплазманың ішіндегі мембранамен байланысқан бөлім. Сонымен қатар, бұл бактериялар анаммокс процесінің негізгі катаболикалық реакцияларын жүзеге асыратын ферменттерді қоса, цитохром С типті ақуыздарға толы, бұл жасушаларды керемет қызыл етеді. Anammox бактериялары өте баяу өсу жылдамдығын көрсетеді.
01-сурет: Anammox
Теңіз ортасында бөлінетін N2 газының 50%-дан астамын анаммокс бактериялары шығаруы мүмкін. Сонымен қатар, anammox процесі аммиак-азотты (NH4-N) кетіруге арналған ағымдағы ағынды суларды тазарту жүйелеріне тартымды балама ұсынады. Ол сондай-ақ азот айналымының ~75% нитрификациясын және 100% денитрификациясын үнемдейді.
Денитрификация дегеніміз не?
Денитрификация – бактерияларды денитрификациялау арқылы топырақтағы нитраттарды атмосфералық азот газына айналдыру процесі. Бұл нитрификацияға қарама-қарсы. Денитрификация - азот айналымының маңызды қадамы, ол бекітілген азот газын қайтадан атмосфераға шығарады және азот айналымын аяқтайды.
02-сурет: денитрификация
Денитрификацияны Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans және т.б. сияқты денитрификациялаушы бактериялар жеңілдетеді. Бұл бактериялар факультативті анаэробты және гетеротрофты бактериялар болып табылады. Олар суланған топырақ сияқты анаэробты немесе аноксиктік жағдайларда жұмыс істейді. Олар респираторлық субстрат ретінде нитратты пайдаланады, соның нәтижесінде нитрат атмосфераға газ тәрізді азот ретінде бөлінеді. Сол сияқты, денитрификациялаушы бактериялар нитраттар мен нитриттерді табиғи екі атомды түрдегі азот газына дейін төмендетуге қабілетті. Бұл процесс арқылы атмосфералық азот деңгейлері қалыпты концентрацияға дейін қалпына келтіріледі.
Денитрификация реакциясы төменде көрсетілген.
ЖОҚ3– → ЖОҚ2–→ ЖОҚ + N2O → N2 (g)
Анаммокс пен денитрификацияның қандай ұқсастықтары бар?
- Анаммокс және денитрификация - азот айналымының екі маңызды бөлігі.
- Бұл процестер азот газын шығарады.
- Бактериялар екі процесті де жүзеге асыратын негізгі микроорганизмдер болып табылады.
Анаммокс пен денитрификацияның айырмашылығы неде?
Анаммокс – аммонийдің анаэробты тотығуы, ол аноксидті жағдайда аммоний мен нитриттерді азот газына айналдыратын реакция. Керісінше, денитрификация - бұл денитрификациялаушы бактериялар арқылы нитраттың газ тәрізді азотқа айналуы. Сонымен, бұл анаммокс пен денитрификация арасындағы негізгі айырмашылық. Сонымен қатар, анаммокс процесі NH4+ + NO2− реакциясы болып табылады. → N2 + 2H2O, ал денитрификация NO3 реакциясы – → ЖОҚ2– → ЖОҚ + N2 O → N2 (g). Демек, бұл анаммокс пен денитрификация арасындағы тағы бір айырмашылық.
Сонымен қатар анаммокс реакциясын планктомицеттерге жататын бактериялар (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia және Scalindua түрлері) жасайды. Керісінше, денитрификацияны Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans және т.б. сияқты бактериялар жасайды. Осылайша, бұл анаммокс пен денитрификация арасындағы маңызды айырмашылық болып табылады.
Қорытынды – Anammox және денитрификация
Анаммокс – анаммокс бактериялары арқылы аноксик жағдайда аммоний мен нитриттерді азот газына айналдыратын реакция, ал денитрификация – бактерияларды денитрификациялау арқылы нитраттар мен нитриттерді азот газына дейін тотықсыздандыру процесі. Анаммокс та, денитрификация да биохимиялық азот цикліндегі маңызды процестер болып табылады. Сонымен, бұл анаммокс пен денитрификация арасындағы айырмашылықтың қысқаша мазмұны.
