ความแตกต่างระหว่าง Anammox และ Denitrification

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอะแนมม็อกซ์และดีไนตริฟิเคชั่นคือแอนนาม็อกซ์หมายถึงการออกซิเดชันของแอมโมเนียมแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งจะแปลงแอมโมเนียมและไนไตรต์เป็นก๊าซไนโตรเจนภายใต้สภาวะที่เป็นพิษ ในขณะเดียวกัน ในขณะที่การดีไนตริฟิเคชั่นคือการเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาของไนเตรตเป็น N_{2 โดยแบคทีเรียดีไนไตร}

วัฏจักรไนโตรเจนเป็นวัฏจักรทางชีวเคมีที่สำคัญซึ่งไนโตรเจนจะถูกแปลงเป็นสารเคมีในรูปแบบต่างๆ เช่น NH₃, NH₄ ⁺, NO₂–^{, NO}3 _– เป็นต้น มีสี่กระบวนการหลักที่เห็นในวัฏจักรไนโตรเจน คือ การตรึง แอมโมนิฟิเคชั่น ไนตริฟิเคชั่น และดีไนตริฟิเคชั่นกระบวนการเหล่านี้หลายอย่างดำเนินการโดยจุลินทรีย์ โดยเฉพาะแบคทีเรียที่มีอยู่ในดิน Anammox เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ใหม่ล่าสุดในวัฏจักรไนโตรเจน เป็นกระบวนการออกซิเดชันแอมโมเนียมแบบไม่ใช้ออกซิเจน แบคทีเรียกลุ่มหนึ่งที่เรียกว่า planctomycetes ดำเนินการตามกระบวนการนี้ พวกมันมีออร์แกเนลล์พิเศษที่เรียกว่า แอนม็อกโซโซม ซึ่งเป็นตำแหน่งสำหรับปฏิกิริยาแอนมอก็อกซ์ อย่างไรก็ตาม ในท้ายที่สุด ทั้งการดีไนตริฟิเคชั่นและแอนนาม็อกซ์ก็ผลิตก๊าซไนโตรเจน

Anammox คืออะไร

Anammox เป็นกระบวนการที่เรียกว่าแอโรบิกแอมโมเนียมออกซิเดชัน เป็นปฏิกิริยาที่ใช้แอมโมเนียมและไนไตรต์เป็นตัวรับอิเล็กตรอนและผลิตก๊าซไนโตรเจนภายใต้สภาวะที่ไม่เป็นพิษ ปฏิกิริยา Anammox เป็นหนึ่งในการเพิ่มล่าสุดในวัฏจักรไนโตรเจนทางชีวเคมี กลุ่มเฉพาะของแบคทีเรียคล้าย planctomycete ส่วนใหญ่ขับมัน แบคทีเรียเหล่านี้ได้รับพลังงานสำหรับการเจริญเติบโตจากการเปลี่ยนแอมโมเนียมและไนไตรต์เป็นก๊าซไดไนโตรเจนในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนโดยสมบูรณ์พวกมันมีแอนนาม็อกโซโซมหนึ่งอัน: ส่วนที่หุ้มด้วยเมมเบรนภายในไซโตพลาสซึมซึ่งเป็นกลไกสำหรับกระบวนการแอนมอก็อกซ์ นอกจากนี้ แบคทีเรียเหล่านี้ยังเต็มไปด้วยโปรตีนชนิด cytochrome c รวมถึงเอนไซม์ที่ทำปฏิกิริยา catabolic ที่สำคัญของกระบวนการ anammox ทำให้เซลล์มีสีแดงอย่างน่าทึ่ง แบคทีเรีย Anammox มีอัตราการเติบโตที่ช้ามาก

รูปที่ 01: Anammox

ในสภาพแวดล้อมทางทะเล มากกว่า 50% ของ N₂ ก๊าซที่ปล่อยออกมาอาจผลิตโดยแบคทีเรียแอนนาม็อกซ์ นอกจากนี้ กระบวนการ anammox ยังเสนอทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับระบบบำบัดน้ำเสียในปัจจุบันสำหรับการกำจัดแอมโมเนีย-ไนโตรเจน (NH_{4-N) นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดไนตริฟิเคชั่น ~75% และดีไนตริฟิเคชั่น 100% ของวัฏจักรไนโตรเจน}

ดีไนตริฟิเคชั่นคืออะไร

ดีไนตริฟิเคชั่นคือกระบวนการลดไนเตรตในดินให้เป็นก๊าซไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศโดยการแยกแบคทีเรีย เป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับไนตริฟิเคชั่น การดีไนตริฟิเคชั่นเป็นขั้นตอนที่สำคัญในวัฏจักรไนโตรเจน ซึ่งจะปล่อยก๊าซไนโตรเจนคงที่กลับสู่บรรยากาศและทำให้วัฏจักรไนโตรเจนสมบูรณ์

รูปที่ 02: Denitrification

ดีไนตริฟิเคชั่นนั้นอำนวยความสะดวกโดยแบคทีเรียดีไนตริไฟดิ้ง เช่น Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans เป็นต้น แบคทีเรียเหล่านี้เป็นแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนเชิงคณะและแบคทีเรียชนิด heterotrophic พวกมันทำงานภายใต้สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจนหรือไม่มีออกซิเจน เช่น ดินที่มีน้ำขัง พวกเขาใช้ไนเตรตเป็นสารตั้งต้นของระบบทางเดินหายใจ และด้วยเหตุนี้ ไนเตรตจึงถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของก๊าซไนโตรเจนสู่ชั้นบรรยากาศในทำนองเดียวกัน แบคทีเรีย denitrifying สามารถลดไนเตรตและไนไตรต์ให้เป็นก๊าซไนโตรเจนในรูปแบบไดอะตอมมิกที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ด้วยกระบวนการนี้ ระดับไนโตรเจนในบรรยากาศจะถูกสร้างขึ้นใหม่ให้มีความเข้มข้นปกติ

ปฏิกิริยาดีไนตริฟิเคชั่นแสดงไว้ด้านล่าง

NO₃^– → ไม่₂–→ ไม่ + N²O → N_{2 (g)}

ความคล้ายคลึงกันระหว่าง Anammox และ Denitrification คืออะไร

• อะนัมม็อกซ์และดีไนตริฟิเคชั่นเป็นสองส่วนสำคัญของวัฏจักรไนโตรเจน
• กระบวนการเหล่านี้ผลิตก๊าซไนโตรเจน
• แบคทีเรียเป็นจุลินทรีย์หลักที่ดำเนินการทั้งสองกระบวนการ

ความแตกต่างระหว่าง Anammox และ Denitrification คืออะไร

Anammox คือปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอมโมเนียมแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่เปลี่ยนแอมโมเนียมและไนไตรต์ให้เป็นก๊าซไนโตรเจนภายใต้สภาวะที่เป็นพิษในทางตรงกันข้าม การดีไนตริฟิเคชั่นคือการลดไนเตรตเป็นไนโตรเจนที่เป็นก๊าซโดยแบคทีเรียดีไนตริไฟเออร์ นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างแอนนาม็อกซ์และดีไนตริฟิเคชั่น นอกจากนี้ กระบวนการ anammox คือปฏิกิริยาของ NH₄+ ^{+ NO}2− ^{→ N}2 _{+ 2H}2_{O ในขณะที่การดีไนตริฟิเคชั่นคือปฏิกิริยาของ NO}3 – ^{→ ไม่}2– ^{→ NO + N}2 _{O → N}2 _{(g). ดังนั้น นี่จึงเป็นข้อแตกต่างระหว่างแอนนาม็อกซ์และดีไนตริฟิเคชั่น}

นอกจากนี้ ปฏิกิริยาแอนนาม็อกซ์ยังเกิดจากแบคทีเรียที่เป็นของแพลนซ์โตไมซีต (สายพันธุ์โบรคาเดีย คูเอเนีย แอนนามอกโซโกลบัส เจตเตเนีย และสคาลินดัว) ในทางตรงกันข้าม การดีไนตริฟิเคชันทำได้โดยแบคทีเรีย เช่น Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans เป็นต้น ดังนั้น นี่จึงเป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง anammox และ denitrification

สรุป – Anammox vs Denitrification

Anammox เป็นปฏิกิริยาที่เปลี่ยนแอมโมเนียมและไนไตรต์เป็นก๊าซไนโตรเจนภายใต้สภาวะที่เป็นพิษโดยแบคทีเรียแอนนาม็อกซ์ ในขณะที่การดีไนตริฟิเคชันเป็นกระบวนการในการลดไนเตรตและไนไตรต์ให้เป็นก๊าซไนโตรเจนโดยการแยกแบคทีเรีย ทั้งแอนนาม็อกซ์และดีไนตริฟิเคชั่นเป็นกระบวนการที่สำคัญในวัฏจักรไนโตรเจนทางชีวเคมี นี่คือบทสรุปของความแตกต่างระหว่างแอนนาม็อกซ์และดีไนตริฟิเคชั่น