生物脫氮過(guò)程中氮的轉(zhuǎn)化途徑的初探(編輯修改稿)
2025-05-01 23:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 tson and Kuenen,1990。Castignetti,1990）。雖然自養(yǎng)型硝化和非自養(yǎng)型硝化的底物、最終產(chǎn)物以及中間產(chǎn)物是相同的，但在兩個(gè)過(guò)程中發(fā)生作用的酶是有區(qū)別的。在非自養(yǎng)型硝化過(guò)程中發(fā)生作用的氨單一氧酶并不受C2H2的抑制。非自養(yǎng)型硝化細(xì)菌不僅能氧化NH3，同樣能氧化氮的其它有機(jī)物例如尿素（Papen et al.,1989）。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）。與傳統(tǒng)的反硝化細(xì)菌不同（見(jiàn)下文），這些非自養(yǎng)型硝化細(xì)菌經(jīng)常能夠在有氧條件下進(jìn)行反硝化（Robertson et al.,1989）。N2O作為NO2?轉(zhuǎn)化為的N2中間產(chǎn)物（Anderson et al.,1993。Richardson et al.,1998）在有氧環(huán)境下，每個(gè)細(xì)胞單位的非自養(yǎng)型硝化細(xì)菌比自養(yǎng)型硝化細(xì)菌產(chǎn)生更多的N2O（Papen et al.,1989。Anderson et al.,1993）。雖然普遍認(rèn)為非自養(yǎng)型硝化是較小的N2O產(chǎn)生源，但在一定條件下非自養(yǎng)型硝化仍會(huì)產(chǎn)生大量的N2O，例如低PH值，較高的氧濃度以及有機(jī)物質(zhì)較好的生物可利用性（Papen et al.,1989。 Anderson et al.,1993）。4. 反硝化（denitrification）反硝化是NO3轉(zhuǎn)化為N2的過(guò)程，這一過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物（如圖2）。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(lèi)（Firestone,1982）。這些占主導(dǎo)地位的微生物是特殊的厭氧微生物，在氧濃度較低或者厭氧條件下，它能以NO3替代氧氣作為電子受體。對(duì)反應(yīng)起催化作用的酶是硝酸還原酶，亞硝酸還原酶，硝酸氧化還原酶以及亞硝酸氧化還原酶（Hochstem and Tomlinson,1988,見(jiàn)圖2）。與硝化相比，N2O在反硝化過(guò)程中是一種中間物質(zhì)。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NO3較多N2O/N2的比例就會(huì)較高，因?yàn)镹O3是比N2O更強(qiáng)的電子受體（Schlegel,1992）如果水中有一定濃度的溶解氧那么這一比例還會(huì)升高，因?yàn)镺2對(duì)亞硝酸氧化還原酶的抑制強(qiáng)于對(duì)其他反硝化過(guò)程中的還原酶的抑制（Knowles,1982）。在較高氧濃度下，反硝化細(xì)菌的好氧代謝會(huì)增強(qiáng)，這樣NO3就不會(huì)減少。除了這些環(huán)境因素，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)C2H2以外的對(duì)反硝化以及N2O的轉(zhuǎn)化有抑制作用的物質(zhì)。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)。概括的說(shuō)
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