Anammox ve denitrifikasyon arasındaki temel fark, anammox'un amonyum ve nitritleri anoksik koşullar altında nitrojen gazına dönüştüren anaerobik amonyum oksidasyonunu ifade etmesidir. Bu arada denitrifikasyon, nitratın bakterileri denitrifiye ederek biyolojik olarak N2'a dönüştürülmesidir.
Azot döngüsü, azotun NH3, NH4 gibi farklı kimyasal formlara dönüştürüldüğü önemli bir biyojeokimyasal döngüdür. +, NO2–, NO3 – vb. Azot döngüsünde görülen dört ana süreç vardır. Bunlar; fiksasyon, amonifikasyon, nitrifikasyon ve denitrifikasyondur. Bu işlemlerin çoğu mikroorganizmalar, özellikle de toprakta bulunan bakteriler tarafından gerçekleştirilir. Anammox, nitrojen döngüsüne yapılan en son eklemelerden biridir. Anaerobik amonyum oksidasyonu sürecidir. Planctomycetes olarak bilinen belirli bir bakteri grubu bu işlemi gerçekleştirir. Anammox reaksiyonu için yer sağlayan anammoxozom adı verilen özel bir organele sahiptirler. Ancak sonuçta hem denitrifikasyon hem de anammox nitrojen gazı üretir.
Anammox nedir?
Anammox, anaerobik amonyum oksidasyonu adı verilen bir işlemdir. Elektron alıcıları olarak amonyum ve nitrit kullanan ve anoksik koşullar altında azot gazı üreten bir reaksiyondur. Anammox reaksiyonu, biyokimyasal azot döngüsüne yapılan en son eklemelerden biridir. Özel bir planctomycete benzeri bakteri grubu esas olarak onu yönlendirir. Bu bakteriler büyüme için enerjilerini oksijenin tamamen yokluğunda amonyum ve nitritin dinitrojen gazına dönüştürülmesinden alırlar. Bir anammoxozoma sahiptirler: sitoplazmanın içinde anammox işlemi için makine sağlayan zara bağlı bir bölme. Ayrıca, bu bakteriler, anammox işleminin temel katabolik reaksiyonlarını gerçekleştiren enzimler de dahil olmak üzere sitokrom c tipi proteinlerle doludur ve hücreleri dikkate değer ölçüde kırmızı yapar. Anammox bakterileri son derece yavaş bir büyüme oranı gösterir.
Şekil 01: Anammox
Deniz ortamında, salınan N2 gazının %50'sinden fazlası anammox bakterileri tarafından üretilebilir. Ayrıca anammox prosesi, amonyak-azotun (NH4-N) giderilmesi için mevcut atık su arıtma sistemlerine çekici bir alternatif sunar. Ayrıca nitrojen döngüsünde ~%75 nitrifikasyon ve %100 denitrifikasyon tasarrufu sağlar.
Denitrifikasyon nedir?
Denitrifikasyon, bakterileri denitrifiye ederek topraktaki nitratları atmosferik nitrojen gazına indirgeme işlemidir. Nitrifikasyonun tam tersidir. Denitrifikasyon, sabit nitrojen gazını atmosfere geri salan ve nitrojen döngüsünü tamamlayan nitrojen döngüsünde önemli bir adımdır.
Şekil 02: Denitrifikasyon
Denitrifikasyon, Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, vb. gibi bakterilerin denitrifikasyonu ile kolaylaştırılır. Bu bakteriler fakültatif anaerobik ve heterotrofik bakterilerdir. Su dolu topraklar gibi anaerobik veya anoksik koşullar altında çalışırlar. Nitratı solunum substratları olarak kullanırlar ve bunun sonucunda nitrat, gaz halinde nitrojen olarak atmosfere salınır. Benzer şekilde, denitrifikasyon bakterileri, nitratları ve nitritleri, doğal olarak oluşan diatomik formdaki nitrojen gazına indirgeme yeteneğine sahiptir. Bu süreç sayesinde, atmosferik Azot seviyeleri normal konsantrasyona getirilir.
Denitrifikasyon reaksiyonu aşağıda gösterilmiştir.
HAYIR3– → HAYIR2–→ HAYIR + N2O → N2 (g)
Anammox ve Denitrifikasyon Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Anammox ve denitrifikasyon nitrojen döngüsünün iki önemli parçasıdır.
- Bu işlemler azot gazı üretir.
- Bakteriler, her iki işlemi de gerçekleştiren ana mikroorganizmalardır.
Anammox ve Denitrifikasyon Arasındaki Fark Nedir?
Anammox, amonyum ve nitritleri anoksik koşullar altında nitrojen gazına dönüştüren reaksiyon olan anaerobik amonyum oksidasyonudur. Buna karşılık, denitrifikasyon, bakterileri denitrifiye ederek nitratın gaz halinde nitrojene indirgenmesidir. Bu, anammox ve denitrifikasyon arasındaki temel farktır. Ayrıca anammox işlemi NH4+ + NO2− tepkimesidir. → N2 + 2H2O, denitrifikasyon NO3 tepkimesidir – → HAYIR2– → HAYIR + N2 O → N2 (g). Bu nedenle, bu anammox ve denitrifikasyon arasındaki başka bir farktır.
Ayrıca anammox reaksiyonu planctomycetes'e (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia ve Scalindua türleri) ait bakteriler tarafından yapılır. Buna karşılık, denitrifikasyon Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans vb. bakteriler tarafından yapılır. Dolayısıyla, bu aynı zamanda anammox ve denitrifikasyon arasındaki önemli bir farktır.
Özet – Anammox ve Denitrifikasyon
Anammox, anammox bakterileri tarafından anoksik koşullar altında amonyum ve nitritleri nitrojen gazına dönüştüren reaksiyon, denitrifikasyon ise bakterileri denitrifiye ederek nitrat ve nitritin nitrojen gazına indirgeme işlemidir. Hem anammox hem de denitrifikasyon, biyokimyasal azot döngüsünde önemli süreçlerdir. İşte anammox ve denitrifikasyon arasındaki farkın özeti bu.
