Kolkälla
Molekylerna som en organism använder som sin kolkälla för att generera biomassa kallas "kolkällor" inom biologin. Det är möjligt för organiska eller oorganiska kolkällor. Heterotrofer måste använda organiska molekyler eftersom båda är en källa till kol och energi, i motsats till autotrofer, som kan använda oorganiska material som både en källa till kol och en abiotisk energikälla, som till exempel oorganisk kemisk energi eller ljus ( fotoautotrofer) (kemolitotrofer). Kolets kretslopp, som börjar med en kolkälla som är oorganisk, såsom koldioxid och fortskrider genom kolfixeringsprocessen, inkluderar den biologiska användningen av kol som en av dess komponenter. [1]
Källor till kol
Varje plats där kol produceras, vare sig det är naturligt eller artificiellt, liksom alla kemiska molekyler gjorda av kol, såsom koldioxid och metan, anses vara kolkällor. Kol kommer från en mängd olika källor, såsom förbränning av fossila bränslen, skogsbränder, djurs andning och växtförsämring. sådana resurser kommer från hela världen, även om vissa kan producera mer än andra.
Plast är en ytterligare, allt vanligare källa till kol. Plast och mikroplast tillverkas inte enbart med fossila bränslen. (Och därav från själva kolet), men de är också När man mäter miljöföroreningar av koldioxid, ignoreras vanligtvis betydande konstgjorda kolproducenter. Men när plast bryts ner släpps kol ut i luften, vattnet och jorden.
Typer av kolkällor
Autotrofer
En organism sägs vara en autotrof eller primär producent om den använder kol från okomplicerade komponenter som att göra komplicerade organiska molekyler med koldioxid (som kolhydrater, lipider och proteiner). Oorganiska kemiska processer eller fotosyntes behövs ofta för att driva denna aktivitet (kemosyntes). De omvandlar energi från en abiotisk källa, sådant ljus, till energi som kan användas av andra arter genom att lagra den i organiska föreningar (t.ex. heterotrofer). Producenterna i en näringskedja kallas autotrofer eftersom de inte behöver en levande källa av kol eller energi, som landväxter eller vattenlevande alger (I motsats till heterotrofer, som är konsumenter av andra heterotrofer eller autotrofer.) (2)
Heterotrofer
En organism kallas en heterotrof om den konsumerar andra växter eller djur för mat och energi. Dess ursprung är i de grekiska orden hetero, som betyder "annat", och trope, som betyder "näring".
Typer
Organotrofer och litotrofer är två typer av heterotrofer. Reducerade kolmolekyler, inklusive som proteiner, lipider och kolhydrater från växter och djur, används som elektronkällor av organotrofer. Lith heterotrofer, däremot, förlitar sig på oorganiska material som svavel, nitrit eller ammonium för att förse dem med elektroner. En annan metod för att klassificera olika heterotrofer är att märka som kemotrofer respektive fototrofer. Kemotrofer använder den energi som produceras av oxidation av ämnen i sin omgivning, medan fototrofer använder ljus för att få energi och utföra metaboliska aktiviteter.
Oftast är kolkällor de avgörande komponenterna för tillväxten av mikroalger. I allmänhet kan fotoautotrofa, heterotrofa och mixotrofa förhållanden alla användas för att utveckla mikroalger med användning av flera kolkällor såsom koldioxid, metanol, acetat, glukos eller andra organiska ämnen. Mikroalger använder oorganiska kolkällor som en källa till kol, välj kol dioxid eller bikarbonater. för fotosyntes för att göra kemisk energi när den odlas under fotoautotrofa förhållanden. Vissa arter av mikroalger kan använda organiskt kol som kolkälla oavsett om det finns ljus eller inte. Vi hänvisar till detta som heterotrofisk kultur. Trots den utbredda användningen av organiska kolkällor är de mest använda kolkällorna för utveckling av mikroalger fortfarande koldioxid eller bikarbonater. och produktion av biobränslen. (2006) (Xu et al.) (2010) Ren et al. (2004) Chojnacka och Noworyta
Kolets kretslopp
Alla fem av jordens miljösfärer påverkas av kolets kretslopp, en av de mest betydande biogeokemiska kretsloppen på planeten. Den biologiska kolcykeln äger rum över tidsskalor som sträcker sig från dagar till tusentals år, men de geologiska komponenterna i kolcykeln fungerar under miljontals år. Fotosyntes och andning är de två huvudsakliga biologiska processerna som är involverade i kolets kretslopp. Varje levande varelse på jorden behöver kol både för sin struktur och för energi. Det biologiska kolets kretslopp innefattar för närvarande inkorporering av biologiskt kol i sedimentära fyndigheter som sedan utnyttjas som fossila bränslen. Detta är viktigt eftersom det påverkar både jordens temperatur och den globala kolbudgeten.
Aktuell utveckling
Eftersom kraven på nitratvattenkvalitet skärps, använder bioreaktorer och byggda våtmarker (CW) vanligtvis växtbaserade kolkällor för denitrifiering, men en grundlig undersökning av effektiviteten av nitratavlägsnande från olika växtkolkällor saknas. Denna forskning undersöker denitrifieringsprestandan för olika växtkolkällor samt effekten av doseringsmetoden och förbehandlingen för att undersöka de exakta metoderna för att använda växtkolkällor för att avlägsna kväve (som nitrat). Det är fastställt att denitrifiering bör undersökas och förbättras i framtiden. I alla typer av CWs och bioreaktorer kan tillsatsen av växtkolkällor marginellt förbättra effektiviteten av nitratavlägsnande.
- Tortora, Gerard J.; Funke, Berdell R.; Case, Christine L. (2019). Mikrobiologi: en introduktion . Boston: Pearson. ISBN 978-0-13-460518-0 . OCLC 1004206630 .
- Kononova, MM; Nowakowsli, TZ; Newman, ACD (1966). Markens organiskt material dess natur, dess roll i markbildningen och i markens bördighet, . Oxford. ISBN 978-0-08-011470-5 . OCLC 679918556 .
-
Olson JS, Pfuderer HA, Chan YH (1978), Changes in the global carbon cycle and the biosphere , Oak Ridge National Laboratory
{{ citation }}: CS1 underhåll: använder författarens parameter ( länk )