1 酶活性
, z1 K+ o" Y' [: \9 @0 b* U+ L; T
. L e2 N8 q. @$ |5 W) O
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。
2 U2 [+ v; F8 U( H. r- w6 j+ ? P" T8 i; n% T9 _
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。
) B4 \+ ~3 d& X" u) Z# T5 p& ^8 B2 }8 ], X
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。8 J1 E0 l9 E3 K! {' z
" q& j9 {9 _; \; g6 `+ y2 电子竟争* J0 N7 l7 b. f/ F" y
7 P( T" T) K7 W" O* ?
NO3- -N还原为NO2- -N和NO2- -N进一步
. W) o/ b3 \; a
0 b4 f; `4 R' N4 K$ h! Y, }" j+ w
+ i' j. K* @5 J2 Q5 \2 m3 o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。* Y6 t4 @ B9 a: c, j
* K8 Y7 w3 a4 k' q) j
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。
9 s, i+ j- l) W8 U8 _7 W- l3 a
5 t4 A) y/ r" v" S3 R# u0 e3 微生物种类5 F# S N- G4 f# t
9 K+ {. [ S1 H4 b3 i反硝化过程中的NO2- -N积累与微生物种类有关。# N9 Y7 G0 E; ^* T
4 i9 ^- z, `/ m4 ]' m8 x3 S/ cLu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：
6 L7 i: w9 r% t完全反硝化菊(能完全还原NO3- -N和NO2- -N为N2)、2 W _4 f- P( m; y3 e
不完全反硝化菌(只能还原NO3- -N为NO2- -N)、+ ~7 \- H( K1 ?8 e- Z1 E' _
专性亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为N2)、
9 C5 R) ?4 B$ Y p5 S$ N6 Z不完全亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为NO)、4 o2 M/ d& i- A) |5 p
非反硝化菊(不能还原NO3- -N和NO2- -N)。
, }9 I3 d2 ~1 E" m/ ~, t U9 h& ] W8 n4 M: H
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。+ W1 _( `+ u( r0 q1 Y1 O
: M3 M, p" x) F z, S( u0 @& L! ?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。
, ~3 ~7 e; @4 k; {. C# L. M2 O
( v, D8 T5 N% E
: _8 B4 H1 Y' `2 a) n' Q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
, C) N/ D% Q" ^+ y$ u' o |
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