aeroobsetes kui ka anaeroobsetes tingimustes) · Nitrifikatsioon (CO2 assimileeritakse ja ammoonium oksüdeeritakse nitritiks ja sealt edasi nitraadiks, aeroobne protsess) · Denitrifikatsioon (vastand lämmastiku fikseerimisele, lõpp-produkt vaba gaasiline lämmastik, anaeroobsetes tingimustes) · Ammonifikatsioon (orgaanilise lämmastiku bioloogiline muundumine ammooniumiks) N-ringes osalevate mikroorganismide funktsionaalsed rühmad · Nitrifitseerivad bakterid · Denitrifitseerivad bakterid · Lämmastikku fikseerivad bakterid · Nitritit ja nitraati ammonifitseerivad bakterid · Ammooniumi assimileerivad (NH3 orgaanilisse ainesse siduvad) mikroobid kõik mikroorganismid · Deamineerivad mikroorganismid (NH3 eemaldamine aminohapetest ja valkudest) bakterid ja osa vetikaist © Merle Ööpik, EMÜ PKI 2 Lämmastikuringe lihtsustatud skeem:
denitrifikatsiooniks. Paneme tähele, et veekogude hapnikusisaldusest sõltub ka eelmainitud redoksprotsesside aktiivsus. Näited element lämmastiku ringlusest: · Taimede mineraalne (nitraadid) toitumine surnud taimede lagundamine bakterite ja seente poolt ammooniumühendid mullas nitritid mullas taimede mineraalne toitumine Atmosfääri N2 liblikõieliste mügarbakterid nitraadid mullas denitrifitseerivad bakterid atmosfääri N2 Ammonifikatsioon - orgaaniliste N-ühendite (valgud jm.) lagundamine ammooniumi tekkega Nitrifikatsioon - ammooniumi oksüdatsioon nitritite ja nitraatideni Denitrifikatsioon - `nitraatne hingamine', nitraatide redutseerimine molekulaarse lämmastikuni Lämmastiku fikseerimine mõnede prokariootide võime kasutada molekulaarset lämmastikku Fosforiringe Fosforiringe on biogeokeemiline tsükkel, mis kujutab fosfori ringkäiku litosfääris, hüdrosfääris,
autolitotroofidest, kes saavad energiat valguskiirgusest) ja kasutavad elektroni doonorina anorgaanilisi ühendeid (erinevalt kemoorganotroofidest, kes kasutavad selleks orgaanilisi ühendeid). 2. Mis on denitrifikatsioon? Denitrifikatsioon on anaeroobsetes tingimustes toimuv protsess, mille käigus nitritid ja nitraadid redutseeritakse gaasilisteks lämmastikuühenditeks (nt N 2O; N2) või ammoniaagiks (NH3). Kõik denitrifitseerivad bakterid on võimelised aeroobseks hingamiseks. Juhul, kui hapnikku pole, kantakse elektronid üle nitraadile (NO3-) või nitritile (NO2-). 3. Mis on nitrifikatsioon? on NH3 bioloogiline kahe-etapiline oksüdeerumine hapniku osalusel nitraatideks. Protsessi viivad läbi nitrifitseerijad bakterid. Nitrifikatsiooni kiirus sõltub eelkõige ammoniaagi oksüdeerumisest nitrititeni, milleks vajatakse võrreldes nitrititest nitraatideks muundumisega rohkem energiat
Kuseteedeinfektsioonid. Redutseerib nitraate. Toodab H2S. Suudab paljuneda 4 kraadi juures. Põhjustab yersinioosi (sümptomiks kõhulahtisus). Kopsupõletik, kuseteedeinfektsioonid, septitseemia jms. Nii kommensaale kui patogeene. Pleomorfsed. Moodustab tsüste. Kasutab Entner-Doudoroffi rada respiratoorsel suhkrute omastamisel. Paljud liigid denitrifitseerivad. Pseudomonas aeruginosa on patogeen. Vesikeskkonnas, komakujuline, liikuv. Osadel liikidel bioluminestsentsi võime. Põhjustab koolerat. Mingit kõhuhaigust põhjustab. Hemolüüsivõime. Kommentaar Moodustab viljakehasid, moodustab müksospoore.
vahutab. Veekogu isepuhastusprotsess Veekogu isepuhastusprotsess- reoainete lahjenemine ning lagunemine suublas keemiliste ja biokeemiliste protsesside toimel. Mõõduka, ühtlase reostuskoormusega suudab veekogu kohaneda, äkkreostus võib hävitada igasuguse elu. Veekogu isepuhastuseks on vaja hapniku. Isepuhastuses osalevad bakterid, kes lagundavad orgaanilist ainet ja fütoplankton, mis ühtlustab vett fotosünteesi abil. Nitrifikatsioon- hapnikuvabas keskkonnas redutseerivad denitrifitseerivad bakterid. Lämmastik vabaneb. Veekogu seisundi hindamine 1) Keemiline analüüs 2) Visuaalne hindamine Veereostuse vähendamine: - Tehnoloogiline tee, muuta tootmist - Reovee puhastamine Reovee puhastamine Eesmärk: puhas suubla Reoveepuhastus- reoainete kõrvaldamine reoveest mehaaniliste, bioloogiliste ja/või füüsikalis-keemiliste vahenditega. Puhastusmeetodid: Tehnilised Looduslähedased
Paneme tähele, et näiteks veekogude hapnikusisaldusest sõltub ka eelmainitud redoksprotsesside aktiivsus. Näited element lämmastiku ringlusest: · Taimede mineraalne (nitraadid) toitumine surnud taimede lagundamine bakterite ja seente poolt ammooniumühendid mullas nitritid mullas nitraadid mullas taimede mineraalne toitumine; · Atmosfääri N2 liblikõieliste mügarbakterid nitraadid mullas denitrifitseerivad bakterid atmosfääri N2; VÄÄVLI RINGE- so. väävli tsükliline liikumine elutust loodusest elusasse ja tagasi, kusjuures muutub väävli oksüdatsiooniaste. 20. Suktsessioon: esmane, teisene. Kliimaks. Koosluste vahetumist ajas nimetatakse suktsessiooniks. Kui kooslus kujuneb varem asustamata aladele (luited, vabanev merepõhi, kaljud, kiviklibu), on tegu primaarse suktsessiooniga. Sekundaarne suktsessioon tähendab koosluse asendumist teisega
· Mineralisatsioon-mikroorganismid muudavad taimede ja loomade orgaanilise lämmastiku ammooniumiooniks-ammooniumi kontsentratsioon vees tõuseb- spetsiaalsed mikroorganismid (nitrifitseerivad bakterid) muudavad ammooniumioonid nitrit ja edasi nitraatioonideks · NH4+ ja NO3- on taimedele kättesaadavad. Denitrifikatsioon · Protsess, mille käigus elimineeritakse vees leiduv lämmastik amosfääri. · Anaeroobsetes tingimustes konverteerivad denitrifitseerivad bakterid NO 3- lämmastik gaasiks. · Mõned mere-ja magevee rohevetikad konverteerivad atmosfääri N2 taimedele omastatavaks lämmastikuks. Entrofeerumine-veekogude rikastumine toitainetega Toimub taimede toiteelementide, eriti fosfori ja lämmastiku ning orgaanilise aine lisandumise ja skumuleerumise tagajärjel. Looduslik protsess, mille kiirenemisele inimene oma tegevusega kaasa võib aidata.
Hapnikuvabas (anoksilises) keskkonnas orgaaniline aine + NO3 + H2O = CO2 + N2 + H2O + anorgaanilised soolad Anaeroobses keskkonnas orgaaniline aine= CO2 + CH2 (need 2 ainet kokku annavad biogaasi) Bioloogiline lämmastikuärastus bakterid oksüdeerivad hapnikurikkas keskkonnas lämmastikuühendid nitrititeks ja nitraatideks (nitrifikatsioon) mida hapnikuvabas keskkonnas redutseerivad denitrifitseerivad bakterid (denitrifikatsioon). Lämmastik vabaneb ja lendub. Veekogu seisundi hindamine Veekogu seisundi hindamise võimalused 1. keemiline analüüs tuleb võtta proov ning laborisse saata 2. visuaalne hindamine (erinevad skaalad) vaatluse alusel hinnatakse veetaimi, kaldataimi, veekogu loomi jne. Nende mitmekesisust, biomassi jne.. Veereostuse vältimine ja vähendamine Reoaine ressurss vales kohas või valel ajal. Veereostuse vähendamine: Tehnoloogiline tee, muuda tootmist
· Mineralisatsioon-mikroorganismid muudavad taimede ja loomade orgaanilise lämmastiku ammooniumiooniks-ammooniumi kontsentratsioon vees tõuseb- spetsiaalsed mikroorganismid (nitrifitseerivad bakterid) muudavad ammooniumioonid nitrit ja edasi nitraatioonideks · NH4+ ja NO3- on taimedele kättesaadavad. Denitrifikatsioon · Protsess, mille käigus elimineeritakse vees leiduv lämmastik amosfääri. · Anaeroobsetes tingimustes konverteerivad denitrifitseerivad bakterid NO 3- lämmastik gaasiks. · Mõned mere-ja magevee rohevetikad konverteerivad atmosfääri N2 taimedele omastatavaks lämmastikuks. Entrofeerumine-veekogude rikastumine toitainetega Toimub taimede toiteelementide, eriti fosfori ja lämmastiku ning orgaanilise aine lisandumise ja skumuleerumise tagajärjel. Looduslik protsess, mille kiirenemisele inimene oma tegevusega kaasa võib aidata.
Sellega tegelevad nitrifitseerijad bakterid, kes seda keemilist protsessi energiaallikana kasutavad. Nitraat ja nitritioon on taimedele kättesaadavad, ülesvõtmiskiirused on aga erinevad. Taimed suudavad kõige kiiremini tarbida ammooniumina ja järgmisena nitraadina. Kui keskkonnas hapnikku piisavalt, siis nitraatiooni tarbivad ainult taimed. O2 vaesete tingimuste ehk anoksia puhul. Nitraatioon läheb käiku ja käivitub protsess denitrifikatsioon. Seda toimetavad mikroobid, keda nim denitrifitseerivad bakterid. !kui hapnikku süsteemis pole, siis nitraadid hakkavad toimuma keemiliselt kui oksüdeerijad, st nad hakkavad toimuma elektronide aktseptorina. Seda kasutavad ära denifitseerijad bakterid nagu nt Pseudomonas, kes energiaallikana kasutavad neid protsesse, kus NO. toimub kui oksüdeerija (mitte oksüdeeritav!) Energiat saadakse vastupidisest protsessist. Kõigepealt tehakse NO3st NO, siis edasi N20, N2. Need lahkuvad atmosfääri kuni
Sellele protsessile on spetsialiseerunud osa mikroobe ammonifitseerijad bakterid. VeeKK- s leidub ammooniumiooni (NH4+). Läheb üle mikroobsesse tsüklisse nitrifikatsioon kaheastmeline oksüdeerumine. Kõigepealt nitritiooniks ja siis nitraatiooniks. Sellega tegelevad nitrifitseerijad bakterid. Anoktsia hapniku vaegus siis läheb nitratsioon käiku ja käivitub protsess, mille nimeks on denitrifikatsioon. Seda toimetavad denitrifitseerivad bakterid. Kui hapniku süsteemis ei ole, siis nitraadid hakkavad keemiliselt käituma kui oksüdeerijad. Lämmastik on väga liikuv: N soolad on väga hästi dissotseeruvad ja lahustuvad seetõttu on N-ringe väga kiire. Ökosüsteemi N-ringe on lahtine pidevalt tuleb juurde ja läheb ära. Fosfor-ringe erinevalt lämmastikust, ei ole atmosfäär fosforile (oluliseks) fondiks. Põhilised fondid on: Kivimid, muld (olulisim), ookeanisetted. Lahustunud P on vähe
Peened saviosakesed settivad vaid siis, kui moodustavad suuremamõõtmelised tükid. Settebasseini efekt on suurem, kui tema valgala on ilma taimestikuta, suure kaldega ja kerge pinnasega. Settebasseini pindalaks soovitatakse Soomes 0,1...0,2% valgala pindalast. 15)Vesiehitised vooluveekogudel: märgalad konstruktsiooni ja toimimise põhimõte. Märgalas toimub vee puhastumisprotsess mitmel erineval viisil. Vees elavad denitrifitseerivad bakterid muudavad selles ja põhjamudas oleva lämmastiku gaasiks. Taimestik kasutab vees lahustunud toitaineid (fosfori ja lämmastikuühendeid). Voolukiiruse vähenedes heljum settib ja sellega seotud ühendid ladestuvad põhjas. Märgalade tüüpe on palju olenevalt taimestikust, vee juurdejuhtimise viisist, rajamise tehnoloogiast jne. 16)Vesiehitised vooluveekogudel: paisud pinnaspaisu konstruktsiooni põhimõte.
lmmastikuks, mis on peamiselt seotud lmmastiku assimilatsiooniga mikroobide biomassi poolt. Mikroobid assimileerivad ammooniumi kahe biokeemilise raja kaudu: glutamaadi dehdrogenaas ja glutamiini sntetaas- glutamaat sntaas (GOGAT). GOGAT rada kasutatakse juhul, kui ammooniumi kontsentratsioon on keskkonnas madal. Mikroorganismide osa lmmastiku-ringes Mikroorganismide funktsionaalsed rhmad, mis vtavad osa N-ringest. - 1) nitrifitseerivad bakterid (NH3 .. NO2 .. NO3-) 2) denitrifitseerivad bakterid (NO3-, NO2-, N2O .. N2) 3) lmmastikku fikseerivad bakterid (N2 .. NH3) 4) nitritit ja nitraati ammonifitseerivad bakterid 5) ammoniaaki assimileerivad (s.o NH3 orgaanilisse ainesse siduvad) mikroobid - kik mikroorganismid 6) deamineerivad mikroorganismid (NH3 eemaldamine aminohapetest, peptiididest ja valkudest) - bakterid ja osa vetikaid Nitrifikatsioon toimub obligaatsete kemolitoautotroofide vahendusel, protsess on aeroobne, selle kigus
aeroobsetes kui ka anaeroobsetes tingimustes) • Nitrifikatsioon (CO2 assimileeritakse ja ammoonium oksüdeeritakse nitritiks ja sealt edasi nitraadiks, aeroobne protsess) • Denitrifikatsioon (vastand lämmastiku fikseerimisele, lõpp-produkt vaba gaasiline lämmastik, anaeroobsetes tingimustes) • Ammonifikatsioon (orgaanilise lämmastiku bioloogiline muundumine ammooniumiks) N-ringes osalevate mikroorganismide funktsionaalsed rühmad • Nitrifitseerivad bakterid • Denitrifitseerivad bakterid • Lämmastikku fikseerivad bakterid • Nitritit ja nitraati ammonifitseerivad bakterid • Ammooniumi assimileerivad (NH3 orgaanilisse ainesse siduvad) mikroobid – kõik mikroorganismid • Deamineerivad mikroorganismid (NH3 eemaldamine aminohapetest ja valkudest) – bakterid ja osa vetikaist Lämmastikuringe lihtsustatud skeem: Väävliringe lihtsustatud skeem: Fosforiringe lihtsustatud skeem: LIHTSAMALT:
annaabi.ee 
