1 酶活性. }) l% r( d8 r2 G: F3 B0 w2 r' c
) b5 v1 B5 D) W' r' e# b1 ^0 s0 @4 y% M* d$ 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。
5 n* K: s U! n8 d
' t; a- o8 Q$ H q; Q0 j; {, DNir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。; [! N4 Z: Z0 U% T1 m4 a% b& ]
& w/ }, q9 U) u
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。4 E7 D, [! r! A2 V( l3 h, C5 Q7 e
P2 h# q: O9 G; \7 ^6 E: H
2 电子竟争
) G3 _9 l" I4 n; v$ h: @! Z7 u
NO3- -N还原为NO2- -N和NO2- -N进一步2 u5 y/ u: G# _( `+ @4 o
" T2 _* A6 |3 n C6 T3 w' y; [; u/ t/ L/ s& r9 \+ T
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 K. [" J6 E5 j; T; l' g0 E. R2 U5 n' Z
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。
! V& e2 S: _3 Q" p# n9 a$ ^# n2 A* {. p5 W
3 微生物种类
# F) C: x3 [: ]: Y: T% N/ Z; h9 O: D& q' V2 G( J
反硝化过程中的NO2- -N积累与微生物种类有关。* S; Y: L% V" W& d6 F" [
$ G1 X7 A2 p# ~ n; a6 j1 ]/ d8 oLu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：# P% Z+ |! d2 `- x
完全反硝化菊(能完全还原NO3- -N和NO2- -N为N2)、3 ^- R: f4 k% y7 H# r* l, _6 z
不完全反硝化菌(只能还原NO3- -N为NO2- -N)、1 p5 B& ~( e& u$ O) x
专性亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为N2)、$ b1 e9 F% Y; g/ N6 m
不完全亚硝酸盐还原菌(只能还原NO2- -N为NO)、& ^5 s$ d, A' X3 \$ G
非反硝化菊(不能还原NO3- -N和NO2- -N)。2 W2 H- n6 u; {- f
6 _0 f; y l! I$ @' w W6 ~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。
& Y& w$ w4 _1 R. W
& s. M, \; v/ s2 B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。; p3 A& d. d# ~' Z3 k
! G5 n8 ^/ Y% a( r& V
: y2 Z; Z; G0 g0 H$ z
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8 Y5 |" L D3 C
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