1 酶活性
: {% {5 J4 W; h. O) D9 n5 o7 J# W R
5 Q* C2 }5 i/ S5 X8 e1 i7 f f4 W$ }" e9 V7 u3 R A
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。
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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。7 d$ X+ @/ Q# [4 }; g) f$ q8 ^
% S b' C ^* V9 \- o
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。) c/ `/ \+ x+ w3 d7 X0 }0 t
6 c- k0 x' i; ]' C E
2 电子竟争' q$ V$ G4 F; h% d( y/ K8 Y
$ p- k% O$ s# I5 rNO3- -N还原为NO2- -N和NO2- -N进一步
; J% P( Q8 [0 n: ] |, n# R; |: Y" L) o. B: |4 R
4 u- _/ L. l: Z- j: X. s4 b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。& w7 n8 h( b' h2 t% T! G; ~
1 V/ X6 X. \, Q9 |) X& g7 `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。
% I$ J i9 e2 Q0 O( v- d- o! n, a: U Y2 R' d4 ?% i6 @3 M
3 微生物种类
. Z3 \. `: ^$ x5 Y
' s2 @" l; X- }/ U- v4 D反硝化过程中的NO2- -N积累与微生物种类有关。8 z6 Q6 z! @$ ~2 e8 a2 D
7 L& F9 }4 x3 ^Lu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：7 [+ G% U5 b* C
完全反硝化菊(能完全还原NO3- -N和NO2- -N为N2)、
. }/ H! ?" ?2 d4 S* w" \4 w4 Q不完全反硝化菌(只能还原NO3- -N为NO2- -N)、9 y0 j! N2 t" L4 B* |+ t$ p$ r4 m- n
专性亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为N2)、. Q2 R, u+ j4 t2 m, p( C
不完全亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为NO)、& z3 p5 S7 x m7 Z) `, a3 `$ @! v
非反硝化菊(不能还原NO3- -N和NO2- -N)。
0 i3 N3 n2 g, a
' _% d3 V: L6 q# H9 K( X; Z/ s" Y6 {0 {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。
7 z- P9 Y7 f, I) k% f( |4 y
' f$ t9 `: P* h; i3 y& ?3 K2 J; I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。
: b$ U& l/ q, G1 S i! r1 ~0 Q9 \6 \: O" V
) f& B3 I" z. y$ Q' r% h
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
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