नाइट्रीकरण
नाइट्रीकरण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा अमोनिया या अमोनियम को नाइट्रेट में परिवर्तित किया जाता है।नाइट्रीकरण सूक्ष्मजीवों पर निर्भर करता है।इनमें से कुछ अमोनियम नाइट्रोजन को नाइट्रेट नाइट्रोजन में बदलने में सक्षम हैं। इस प्रक्रिया को नाइट्रीकरण कहा जाता है।विशेष ग्राम-नेगेटिव, रॉड के आकार के कीमोऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया का एक समूह अमोनिया को नाइट्रेट में परिवर्तित करने में शामिल होता है।
नाइट्रीकरण की प्रक्रिया
नाइट्रिफिकेशन नाइट्रोसोमोनस द्वारा की जाने वाली एक माइक्रोबियल प्रक्रिया है जो जैविक प्रक्रिया द्वारा क्रमिक रूप से नाइट्राइट और नाइट्रेट का ऑक्सीकरण करती है।
नाइट्रिफिकेशन के दो चरण हैं - दोनों बैक्टीरिया द्वारा किए जाते हैं। अमोनियम के सामान्य स्रोत सड़ते पौधे और कार्बनिक पदार्थ, या खाद या नाइट्रोजन उर्वरक हैं।अमोनियम को आर्कियल फाइलम थौमार्चियोटा द्वारा नाइट्राइट में ऑक्सीकृत किया जाता है, जबकि नाइट्राइट को नाइट्रोबैक्टर और नाइट्रोस्पिरा जेनेरा के बैक्टीरिया द्वारा नाइट्रेट में ऑक्सीकृत किया जाता है।
सबसे पहले, अमोनिया-ऑक्सीकरण बैक्टीरिया की उपस्थिति में अमोनिया नाइट्राइट में ऑक्सीकृत हो जाता है।
अमोनिया (NH3) + ऑक्सीजन (O2) → नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2)- + हाइड्रोजन के 3 अणु (3H+) + 2 इलेक्ट्रॉन
दूसरे, नाइट्राइट-ऑक्सीकारक बैक्टीरिया की उपस्थिति में नाइट्राइट को नाइट्रेट में ऑक्सीकृत किया जाता है।
नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2)- + पानी (H2O) → नाइट्रेट (NO3)- + हाइड्रोजन के 2 अणु (2H+) + 2 इलेक्ट्रॉन
नाइट्रिफिकेशन के इस दूसरे चरण में नाइट्रोबैक्टर एक आवश्यक भूमिका निभाता है।नाइट्रोस्पिना, नाइट्रोस्पिरा और नाइट्रोकोकस, नाइट्राइट को स्वपोषी रूप से ऑक्सीकृत करते हैं।
महत्व
यह प्रक्रिया मिट्टी की उर्वरता के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि नाइट्रेट पौधों द्वारा आसानी से आत्मसात कर लिया जाता है। चूंकि नाइट्रेट जल में अत्यधिक घुलनशील है, इसलिए यह उच्च वर्षा प्राप्त करने वाली मिट्टी से तेजी से निक्षालित या विनाइट्रीकृत हो जाता है। नाइट्रिफिकेशन अपशिष्ट जल उपचार में मदद करता है क्योंकि यह अमोनिया को हटाने में मदद करता है, जो कई मछलियों के लिए जहरीला होता है।
यह अमोनियम के नाइट्रेट में जैविक रूपांतरण के लिए जिम्मेदार है।
कार्बनिक नाइट्रोजन (अमोनिया) को अकार्बनिक नाइट्रोजन (नाइट्रेट) में परिवर्तित करने के लिए नाइट्रीकरण आवश्यक है क्योंकि जीवित चीजें अमीनो एसिड और न्यूक्लिक एसिड जैसे महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करने के लिए इन नाइट्रोजन युक्त यौगिकों पर निर्भर करती हैं।
पौधे को पोषक तत्व उपलब्ध कराने के लिए नाइट्रीकरण की आवश्यकता होती है, लेकिन यही कारण है कि नाइट्रोजन गतिशील होती है और जड़ क्षेत्र से बाहर चली जाती है।
नाइट्रीकरण और अम्लता
नाइट्रेट विषाक्त नहीं है, लेकिन नाइट्रीकरण में घुली हुई ऑक्सीजन की खपत होती है और यह क्षारीयता को बेअसर करने के लिए अम्लता का एक प्रमुख स्रोत हो सकता है इसलिए नाइट्रीकरण ऑक्सीजन की मांग में 30-40 प्रतिशत का योगदान कर सकता है।जब नाइट्राइट को मछली और अन्य जलीय जीवों द्वारा अवशोषित किया जाता है, तो यह हीमोग्लोबिन के साथ मिलकर मेथेमोग्लोबिना या नाइट्राइट विषाक्तता का कारण बन सकता है।
नाइट्रीकरण को प्रभावित करने वाले कारक
मृदा मैट्रिक्स, जल की स्थिति, वातन, तापमान और पीएच का नाइट्रीकरण पर गहरा प्रभाव पड़ता है।
दो सबसे महत्वपूर्ण भौतिक कारक तापमान और पीएच हैं।
नाइट्रीकरण दरें प्रकाश, अमोनियम उपलब्धता, कार्बनिक कार्बन उपलब्धता सहित महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित होती हैं।
अभ्यास प्रश्न
- मृदा नाइट्रीकरण को प्रभावित करने वाले कारक कौन से हैं?
- मृदा नाइट्रीकरण क्या है?
- नाइट्राइट को नाइट्रेट में परिवर्तित करने में कौन सा जीवाणु शामिल होता है?
