生物脫氮過(guò)程中氮的轉(zhuǎn)化途徑的初探-wenkub
2023-04-19 23:44:39 本頁(yè)面
【正文】 或NH4＋經(jīng)由NO2被氧化為NO3的過(guò)程。8小時(shí)曝氣之后的缺氧階段，NO3N和NO2N也有比較明顯的減少，說(shuō)明再次發(fā)生缺氧反硝化。實(shí)驗(yàn)期間每間隔1hr測(cè)定一次數(shù)據(jù)。N2O是一種對(duì)環(huán)境影響極大的溫室氣體，它的主要去向是在大氣的同溫層中原子態(tài)的氧反應(yīng)生成NO，NO對(duì)臭氧層會(huì)造成破壞（Bliefert,1994）。土壤系統(tǒng)中氮元素總的輸入和輸出的不平衡使科學(xué)家們困惑了50多年（,1995），同樣的情況也出現(xiàn)在許多水處理的脫氮工藝中，這使得人們對(duì)氮元素其它轉(zhuǎn)化途徑的研究產(chǎn)生了興趣。本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室小型SBR試驗(yàn)的結(jié)果，圍繞脫氮過(guò)程中N2O的產(chǎn)生中對(duì)脫氮途徑進(jìn)行了介紹，其目的在于使人們對(duì)這些不同的途徑有更深的認(rèn)識(shí)。其中很有必要的一項(xiàng)工作便是對(duì)這些脫氮途徑作出了明確的定義，并將它們進(jìn)行了區(qū)分。最初人們對(duì)生物脫氮的認(rèn)識(shí)是NH3或NH4＋在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為NO2以及NO3，后兩者再轉(zhuǎn)化為N2而達(dá)到氮的去除，現(xiàn)在看來(lái)這種認(rèn)識(shí)是比較粗略的。這就使得許多水處理工藝雖然實(shí)現(xiàn)了水體中脫氮但卻有可能對(duì)大氣造成影響。根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪成圖1。當(dāng)然，在這三個(gè)階段中其它途徑對(duì)脫氮所作的貢獻(xiàn)將在下文結(jié)合對(duì)各種途徑的介紹作進(jìn)一步的闡述。硝化過(guò)程通常是由自養(yǎng)或兼性微生物完成的（Laanbroek 等1994）。需要強(qiáng)調(diào)的是目前還尚未發(fā)現(xiàn)一種單一的微生物能將NH3或NH4＋直接氧化為NO3。比如說(shuō)C2H2會(huì)被轉(zhuǎn)化為一種具有電抗性的不飽和環(huán)狀化合物，這種化合物能通過(guò)共價(jià)鍵抑制氨單一氧酶的活性（McCarty,1999）。第二步NH3的氧化過(guò)程是NH2OH轉(zhuǎn)化為NO2?，這一反應(yīng)的催化劑是羥基氧化還原酶（McCarty,1999），而聯(lián)氨對(duì)這類酶有抑制（Nicholas and Jones,1960）。有文獻(xiàn)稱：每1g干的Nitrosomonas （Schlegel,1992）。也有證據(jù)表明NH2OH或NH3的不完全的氧化形式能導(dǎo)致N2O的產(chǎn)生（Hooper and Terry,1979）。Castignetti,1990）。有報(bào)導(dǎo)表明自養(yǎng)型硝化將在有氧條件下產(chǎn)生NO3?，可能在環(huán)境條件變得于之有利的條件下參與反硝化（Castingnetti and Hollocher, 1984）。Anderson et al.,1993）。反硝化由反硝化細(xì)菌完成，它們包括Pseudomonas, Bacillus,Thiobacillus,Propionibacterium以及其他的一些菌類（Firestone,1982）。如果PH值低，那么N2O的釋放就較多，因?yàn)镹2O的還原在較低PH值下會(huì)受到抑制（Knowles,1982）。如果C2H2的濃度達(dá)到10kPa那么N2O便會(huì)成為反硝化唯一的最終產(chǎn)物(Yoshinari et al.,1997)。聯(lián)合硝化反硝化不是一個(gè)分開(kāi)的過(guò)程，這個(gè)術(shù)語(yǔ)是用來(lái)強(qiáng)調(diào)硝化過(guò)程中產(chǎn)生NO2的或NO3能
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