活性污泥中硝酸盐异化还原成铵(DNRA)过程及其影响因素

现有理论认为氨化–硝化–反硝化是活性污泥生物脱氮的主要途径,忽略了硝态氮异化还原成铵(DNRA)作用。本文从DNRA作用对脱氮的影响、DNRA的主要影响因素、菌属及种群鉴定等方面进行综述,阐述了C/N、碳源种类和浓度、硫化物、Fe2+、阴极电压等对DNRA的影响根本原因是电子供体和电子受体的比例问题,影响DNRA与反硝化及Anammox过程竞争的主要因素是电子供体/电子受体、氮源种类、污泥龄、温度和pH,提出了今后应在活性污泥生物脱氮系统对DNRA与反硝化的竞争机理、二者在各工艺系统中的种群丰度、基质和环境因素交互作用、微生物种群间信号传递以及其他氮素转化过程耦联等方面亟需深入研究。

典型河口区硝态氮短程还原成铵的活性氮累积途径研究进展

为了揭示水体特有的,具生物活性的氮素积累而造成水生态恶化的内因,对河口区氮循环的非传统生物转化途径,即硝态氮异化还原成铵(DNRA)的活性氮累积途径进行综合分析。河口环境特征与相应的微生物生态学研究表明:相对高温高盐的滨岸带系统里夏季富营养化严重,生物活性氮素通量高;在浅水河口的DNRA是氮转化客观存在的"链节"(相应地成为反硝化的汇)。高盐环境下的沉积物有充足的碳源,具备DNRA菌糖代谢发酵的条件,从而可能具备与反硝化过程竞争的环境条件。认为应结合河口特征如气候、盐度、微生物种类等对DNRA的关联机制展开深入细致的研究,为我国河口地区的氮素总量控制管理及富营养化水平评价提供生物学基础。

硝态氮异化还原机制及其主导因素研究进展

硝态氮(NO_3^-)异化还原过程通常包含反硝化和异化还原为铵(DNRA)两个方面,是土壤氮素转化的重要途径,其强度大小直接影响着硝态氮的利用和环境效应(如淋溶和氮氧化物气体排放)。反硝化和DNRA过程在反应条件、产物和影响因素等方面常会呈现出协同与竞争的交互作用机制。综述了反硝化和DNRA过程的研究进展及其二者协同竞争的作用机理,并阐述了在NO_3^-、pH、有效C、氧化还原电位(Eh)等环境条件和土壤微生物对其发生强度和产物的影响,提出了今后应在产生机理、土壤环境因素、微生物学过程以及与其他氮素转化过程耦联作用等方面亟需深入研究,以期增进对氮素循环过程的认识以及为加强氮素管理利用提供依据。

碳源对微生物硝酸盐异化还原成铵过程的影响

微生物通过异化性硝酸盐还原成铵(DNRA)途径,硝态氮转化为仍可生物再利用的铵盐。以琥珀酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠为碳源,研究碳源的差异对有氧条件下微生物通过DNRA途径产铵的影响。结果显示,以琥珀酸钠和柠檬酸钠为碳源,初始浓度为20 mmol/L是较佳的实验条件,此时C/N约为1.5～2.0,NH4+-N质量浓度30.0～45.0 mg/L,最高产铵率分别为29.9%和27.0%;以酒石酸钾钠为碳源则在初始浓度为30 mmol/L,C/N约为2.0,NH4+-N质量浓度为40.0～45.0 mg/L时,最高产铵率为30.7%。反硝化和DNRA过程是同时存在的,培养液中NO3--N浓度的下降伴随着中间产物NO2--N的积累和NH4+-N浓度的升高。

细菌硝酸盐异化还原成铵过程及其在河口生态系统中的潜在地位与影响

细菌硝酸盐异化还原成铵(DNRA)过程能够将河口沉积物中的硝氮转化为氨氮,是河口生态系统中潜在的重要氮循环过程之一。本文介绍DNRA机理与分类,综述河口生态系统中DNRA的地位与影响,并总结河口生态系统中几种重要生态因子对DNRA过程的调控与影响。目前DNRA的机理还有待完善。深入研究各类河口生态系统中环境因子对DNRA的调控与影响机制,并研发新的研究方法,将为我国河口地区的水资源保护和生态治理提供科学依据。