1 酶活性7 w+ } v) C2 W# u5 O0 h+ G
3 o8 C1 j8 r3 H2 s3 Z5 n8 o' j
) j0 T W6 ^" G- c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 U% r4 a& t5 X% O6 I+ {. j6 b
1 v0 `9 y5 ^! ~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。5 }/ \2 z' y z8 D0 N e3 }8 J9 e
4 [! \/ \9 I. k' \
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。% G" O3 D6 ]! M+ [6 k
# Y1 s& y- K8 S6 E4 W2 电子竟争' e- J; I- `/ f- b0 G
0 L5 Q+ J$ C/ L# D
NO3- -N还原为NO2- -N和NO2- -N进一步
# E$ ^0 P1 L) t; B, ?5 g4 S: t x# p& q% V% g/ ~* Y& ?
3 |$ F* v; h9 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。9 N {4 t3 R( s' _ E+ x
' p7 W P$ x3 G W& A6 R' }
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。$ V9 A6 D6 f- s
7 V0 U! a- [/ {& ?7 x* ?: I* [3 微生物种类
2 T! T/ Z8 S) X% @: T+ v7 I! k8 V3 a6 c
反硝化过程中的NO2- -N积累与微生物种类有关。/ X& e8 y6 `8 g
4 @% W! S2 J$ z* N. kLu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：$ d( c8 p M4 D
完全反硝化菊(能完全还原NO3- -N和NO2- -N为N2)、
+ M! e6 m' ^1 z8 }' M% l不完全反硝化菌(只能还原NO3- -N为NO2- -N)、
8 Y' ]; s, i0 d0 ]专性亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为N2)、
& |6 t, u0 A; ]; M o6 n不完全亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为NO)、
' ]: I! T. Z9 W+ p* g- Z非反硝化菊(不能还原NO3- -N和NO2- -N)。
8 S: O4 @6 E5 T8 c+ Y* k! r' v/ D; L1 F& c/ Q6 t9 U- N8 r
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。
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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。
& G8 [3 N, v5 ?2 c1 i6 r5 b" v; B$ m
9 b6 I) g( X# J5 N& N' J6 l7 U$ a# d; o6 F4 J% W+ \. \
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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