1 酶活性3 d% v4 Q- w+ H6 W. {" z
" u# q# s5 t u8 {3 w: Q' ^
m! v/ g; ?" T+ 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。
- E3 O0 U$ s4 j7 R
9 _% e" \. O3 N* ?' e6 eNir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。% a s! p4 X0 f; w5 z
. v W$ e7 ]" R5 G/ V( w& r- WLi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。" E0 }8 |7 e! ~& [3 [* M
, l' q4 z O/ d- N6 m" e& j' Q4 m2 电子竟争
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NO3- -N还原为NO2- -N和NO2- -N进一步8 O9 r" }9 L B5 K3 J+ n/ c! f
, t: m" W7 y% A, h. o. P P
$ G- v3 u4 m3 P; z9 G4 X
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: W6 X: e- V, P+ d
" H5 v* U! _* y' e$ N# ~* w6 wPan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。
# O7 |6 @+ W. |8 r0 V1 r' N# M. h- w6 n' V l! B6 @
3 微生物种类
0 u$ {, U( j; e/ R" p
3 G* W2 @. _* Z# ~0 t) G反硝化过程中的NO2- -N积累与微生物种类有关。( p3 t" @4 j' R# O, v
( A) J' [7 ^1 u1 ]: nLu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：
8 D4 T# I' V( F) g: ]$ P完全反硝化菊(能完全还原NO3- -N和NO2- -N为N2)、( v. m% ~$ v# j9 Q! ~% J6 q
不完全反硝化菌(只能还原NO3- -N为NO2- -N)、' Z: |5 y: U5 Z7 k3 t. b6 @5 n
专性亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为N2)、
. H6 g Q" A, w, w+ P: Q不完全亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为NO)、
1 N1 |5 a! S3 z+ g% s6 d, C/ E- P! x非反硝化菊(不能还原NO3- -N和NO2- -N)。
5 F% Y `5 z- l* ]% h, I; |
% t8 @, k+ z/ S* p8 h/ a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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& }! f9 }: G/ E9 m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。
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6 i$ ~" g# X$ [4 b( T( o* {
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4 [" q# v8 L& M
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