1 酶活性/ U8 h; p! z% ]) `
, ^# Q" h& l6 D+ }6 @( E" V% f3 V+ j- g7 ~9 F$ J) P7 q
生化反应的速率与酶的活性有关,与反硝化过程NO2- -N积累有关的酶是硝酸盐还原酶Nar和亚硝酸盐还原酶Nir。
7 r( ?, ~- M" y* c( S% i' K7 [* D" ]6 P2 }- Y
Nir对环境的变化如温度、pH值.DO等更敏感，相比Nar容易受到抑制,从而出现NO2- -N的积累。
; R% i |( d5 D# ]. o, F; [0 H
, G# `5 @/ s4 @Li等研究发现高pH值条件下Nir的活性保留仅为9.29%,Nir活性受到严重抑制造成NO2- -N积累。4 R% ~- b0 q- V# e
4 E7 z6 ]+ ^0 ~. S/ D
2 电子竟争
* {6 W: w% `; D; A/ j/ `( n4 y% b( c& a- E e
NO3- -N还原为NO2- -N和NO2- -N进一步
5 y" k y% Z( G, s
5 ?6 u0 u% v- j
' ^* V) L. ^9 y y6 E3 _还原为N2,都需要电子供体,在电子供体受限时就容易出现亚硝酸盐积累。研究表明当硝酸盐存在时,NO3- -N优先NO2- -N还原,从而造成NO2- -N的累积。$ c/ y2 D0 x3 @4 c) @- l7 } g. _
7 [' ~; }0 {: X2 \
Pan等发现在低PH值条件下反硝化还原酶之间的电子竟争更加激烈,从而导致中间产物亚硝酸盐的积累。
" B9 M3 r$ q5 o2 M# {- ]' E, {5 O9 J
3 微生物种类/ S% ?+ Y* {+ o* r% h" f
+ m/ N/ x) t' K% j反硝化过程中的NO2- -N积累与微生物种类有关。, }2 R! K, E+ D( f9 l
) p+ f J& s% W2 y9 X" tLu等将反硝化微生物按其对含氧化合物的还原能力可分为以下5类：" w1 Y' x7 h' u
完全反硝化菊(能完全还原NO3- -N和NO2- -N为N2)、2 V* `! K* |: ~9 W& `* O; x
不完全反硝化菌(只能还原NO3- -N为NO2- -N)、
4 i* }% y# w1 N& i$ G @% m专性亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为N2)、5 j2 G2 Z3 l2 X8 H
不完全亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为NO)、/ r9 V# Z6 Y( I- N6 R
非反硝化菊(不能还原NO3- -N和NO2- -N)。7 Y- M/ q- ^8 w J8 ^
; D! \7 E- q" m( P" }2 b8 P其中不完全反硝化菌只能将NO3- -N还原为NO2- -N,如Acidouorax facilis、Cilrobacter dinersus、Enterobacter agglomerans等,这类细菌细胞内缺少关键的亚硝酸盐还原酶,从而导致NO2- -N的积累。 h: e+ X! k8 B- z
' i8 H! y3 k3 z* L8 ]6 [在实际运行中,不同的接种污泥种类.进水水质.碳源类型,运行方式等均会影响到系统的微生物种类和种群结构,反硝化细菜的比例及反硝化能力的不同会使得NO3- -N和NO2- -N的还原途率不同,从而出现不同程度的亚硝酸盐积累。7 o8 |9 t3 s7 ?3 p
P2 ~# w' E5 k' K
/ ^8 O7 I& Y* |$ D本文内容节选于：短程反硝化工艺的研究进展与展望，作者：田夏迪等
* Y3 D& I/ I. w* X7 A |
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