生物脫氮過程中氮的轉(zhuǎn)化途徑的初探(參考版)
2025-04-07 23:44本頁面
【正文】 6 / 6。在ANAMMOX工藝中，以NO2?為電子受體，在一種新發(fā)現(xiàn)的菌Brocadia anammoxidans 的作用下NH4＋被氧化為N2（Strous et al.,1999）。OLAND工藝就是利用了硝化細(xì)菌反硝化通過控制反應(yīng)器中O2的濃度使得硝化僅僅進(jìn)行到NO2，由于電子受體的短缺，NO2將氧化另一摩爾的NH4＋（Verstraete and Philips,1998）。硝化細(xì)菌反硝化在水處理領(lǐng)域得到了越來越多的關(guān)注。最主要的原因是C2H2和O2對硝化細(xì)菌反硝化的抑制作用機(jī)理尚不太清楚(Robertson and Tiedje,1987。他還指出由于空氣中背景氣體N2的濃度太高，硝化細(xì)菌濃度太低以及選用的硝化細(xì)菌的種類不對，以至于以前沒有檢驗出硝化細(xì)菌所產(chǎn)生的N2（根據(jù)Poth,1986, Nitrosomonas europaea ATCC 19718并不產(chǎn)生N2）。這與硝化細(xì)菌反硝化的途徑是吻合的，即NO2?減少了但卻沒用來形成NO3?（見圖3及4）。N2O中15N與反硝化動力學(xué)是完全一致的，這表明這一部分的硝化細(xì)菌反硝化與在反硝化中的實際上是完全一致的。Poth和Focht (1985)發(fā)現(xiàn)N. europaea僅僅在一定的氧分壓條件下才會通過硝化細(xì)菌反硝化產(chǎn)生N2O。他們對Nitrosomonas europaea 進(jìn)行實驗，并用15N對NH4＋、NO2?或NH2OH進(jìn)行示蹤實驗。另外，NO3不僅由硝化細(xì)菌反硝化產(chǎn)生，而且它可能還是同時硝化反硝化的中間產(chǎn)物。由于硝化細(xì)菌反硝化是硝化的一個途徑，硝化的方框與硝化細(xì)菌反硝化的方框出現(xiàn)了重疊，但從NO2的轉(zhuǎn)化開始分開。土壤中的硝化和反硝化包括那些反應(yīng)在圖4中作了說明。根據(jù)以上的定義，硝化細(xì)菌反硝化不同于非自養(yǎng)型硝化與好氧反硝化的結(jié)合。進(jìn)行硝化細(xì)菌反硝化的初級硝化菌的酶實質(zhì)上與反硝化的酶是相同的。對于反硝化，NO2將經(jīng)由NO轉(zhuǎn)化為N2O（Poth and Focht,1985），然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為N2（Poth,1986）。相對硝化細(xì)菌反硝化而言，目前國內(nèi)外對這一途徑的研究并不多，還缺乏相關(guān)的信息，所以下文中將不另作介紹。在次級硝化菌中也存在一種進(jìn)行硝化細(xì)菌反硝化類似的途徑。在硝化細(xì)菌反硝化中，NH4＋轉(zhuǎn)化為NO2然后NO2再轉(zhuǎn)化為N2O和N2（圖3）。同時硝化反硝化被用來處理污水，通過環(huán)境條件使反應(yīng)控制在硝化和反硝化的交界階段而達(dá)到較好的脫氮效果（dos Santors et al.,1996）。而N2O產(chǎn)生于厭氧與好氧的交界部位，并能向土壤表面擴(kuò)散。在對這些微環(huán)境的研究之中，Khdyer 和Cho(1983)用一個土壤柱對硝化和反硝化的程度進(jìn)行了實驗，這個土壤柱中均勻地混合有尿素，并且其中氧的濃度是呈梯度的。聯(lián)合硝化反硝化不是一個分開的過程，這個術(shù)語是用
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