1 酶活性
% ?6 H2 B, N0 ?/ a% I8 R
* `7 j0 [* a6 k) B' o/ r* A, K
/ z; Q( q: ^4 S' ]; I+ ]/ 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。8 B, \6 K" K/ I# j
- z- y, w7 Z0 u9 c4 u( D! x
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。3 S3 s( [1 O! X- I$ \
# n% P& x( |( z' D, r2 V
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。, S- W6 q% ?# g2 v# f
3 m2 c: ~' F0 h. s4 L0 }
2 电子竟争
% b- H j) E0 ]& o! i0 m
# @- P) v8 T/ m' b+ ~# c$ l8 NNO3- -N还原为NO2- -N和NO2- -N进一步
1 q* g7 U% a0 I1 Y1 l! q- K" }) {1 C, K# p! F2 P
9 L, t9 f; l6 o& c1 D. M
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。, G) b! I8 t2 ~ d9 p
8 F/ g0 |4 q- [8 x( K% Z2 G/ E
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。
0 [% t/ O# h* B
) z/ K/ M( K0 w3 微生物种类
* s$ D% j' e2 ^, F ~2 R
6 |$ h( f2 M8 Z+ ?/ Q- E& @6 H4 J反硝化过程中的NO2- -N积累与微生物种类有关。: d# h J9 K- b7 ~( x8 e# e" v
% z9 h' R8 |* ZLu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：
! a* w( Z7 ?! w; u" k完全反硝化菊(能完全还原NO3- -N和NO2- -N为N2)、
" t6 s5 F) l+ A7 |5 Q2 Y0 f不完全反硝化菌(只能还原NO3- -N为NO2- -N)、
% e# U3 T# F ?$ }专性亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为N2)、
( h- N" ]) t- `5 n& l不完全亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为NO)、- _ P$ d3 y9 s' S
非反硝化菊(不能还原NO3- -N和NO2- -N)。! k8 l6 N, e% Y; S8 r
% _0 o; y9 q1 z% y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。
* ?# s" C8 l( v
) m/ ~! m0 k4 C* C+ F. P2 ^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/ R+ F1 E" _$ |+ L& Y& M' u! b# |- q- T! E% k
$ F6 z$ R4 m' e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/ P1 M8 s! t0 i
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