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关键词：
活性污泥,絮凝体,细菌,高等微生物,活性,机械破碎,酵母菌,耗氧速率
发表时间：
2013-02-05 09:39:09
摘要: 通过多系列血清瓶实验并结合吉布斯自由能量分析探讨了厌氧氨氧化微生物在有机碳源条件下的代谢特性. 实验结果表明: 在葡萄糖作为有机碳源的条件下, 低浓度的葡萄糖( 0. 5mm ol#L- 1 ) 能够促进厌氧氨氧化反应的速率, 高浓度的葡萄糖( \1mmol#L- 1 ) 抑制了厌氧氨氧化活性; 厌氧氨氧化微生物不仅具有厌氧氨氧化的代谢特性, 还具有反硝化和硫酸盐还原的代谢能力. 吉布斯自由能量分析表明: 在低浓度葡萄糖条件下, 尽管最初厌氧氨氧化途径具有优势, 但随后与反硝化途径展开竞争并处于劣势; 在高浓度葡萄糖条件下, 与厌氧氨氧化途径相比,反硝化途径完全占据优势; 硫酸盐还原途径与厌氧氨氧化和反硝化途径相比不具有能量优势, 只能发生在这两个途径之后.
厌氧氨氧化是指在厌氧或者缺氧条件下, 厌氧氨氧化微生物以NO-2 -N 为电子受体, 氧化NH
+4 -N为氮气的生物过程(Mu lder et al. , 1995; Van deGraaf et al. , 1995; 郑平等, 1998). 厌氧氨氧化与传统硝化-反硝化脱氮相比, 具有脱氮效率高、能耗低、二次污染小等优点, 在废水的生物脱氮工艺中具有广泛的应用前景( G rommen et al. , 2002; Karta let al. , 2004 ).
目前, 尽管国内外已有厌氧氨氧化工艺的应用性报道, 但是完全意义上的应用于废水生物脱氮还存在废水中复杂成分, 特别是有机物对厌氧氨氧化微生物的干扰问题. 自从G™ven等( 2005)发现在丙
酸盐存在时, 厌氧氨氧化微生物能分解丙酸盐为CO2进行反硝化脱氮这一非厌氧氨氧化的代谢途径以来, 国内外学者对有机碳源条件下厌氧氨氧化反应持有相反的两种观点. 一种认为有机碳源条件下,反硝化菌等异养菌和厌氧氨氧化菌共存并形成基质竞争, 有机物浓度高时, 异氧菌大量繁殖, 厌氧氨氧化菌不再表现活性(W ang et al. , 2005; 康晶等, 2005; 杨洋等, 2006; 朱静平等, 2006; Chamchoiet al. , 2007). 另外一种观点认为, 有机碳源条件下,厌氧氨氧化微生物仍然占据重要生态位, 和反硝化菌竞争并优先利用有机碳源, 代谢途径表现多样化. K arta l等( 2007 )发现了Candidatus / Anammoxoglobus prop ionics0可以竞争过其他厌氧氨氧化菌和异样反硝化菌, 能在NO-
2 、NH+4 和NO-3 存在的条件下将丙酸氧化. 这两种相反的观点不但显示着问题的复杂性, 同时也揭示出进行更深一步研究的必要性.
因此, 本研究以经过长期连续培养的厌氧氨氧化微生物A2 ( A ccession No. AM056027) 为研究对象, 在有机碳源(以葡萄糖为代表)条件下进行一系列标准血清瓶实验, 整合实验结果并结合吉布斯自由能量进行分析, 以期了解厌氧氨氧化微生物在有机碳源条件下的代谢特性, 为厌氧氨氧化工艺的应用提供理论依据.
+4 -N为氮气的生物过程(Mu lder et al. , 1995; Van deGraaf et al. , 1995; 郑平等, 1998). 厌氧氨氧化与传统硝化-反硝化脱氮相比, 具有脱氮效率高、能耗低、二次污染小等优点, 在废水的生物脱氮工艺中具有广泛的应用前景( G rommen et al. , 2002; Karta let al. , 2004 ).
目前, 尽管国内外已有厌氧氨氧化工艺的应用性报道, 但是完全意义上的应用于废水生物脱氮还存在废水中复杂成分, 特别是有机物对厌氧氨氧化微生物的干扰问题. 自从G™ven等( 2005)发现在丙
酸盐存在时, 厌氧氨氧化微生物能分解丙酸盐为CO2进行反硝化脱氮这一非厌氧氨氧化的代谢途径以来, 国内外学者对有机碳源条件下厌氧氨氧化反应持有相反的两种观点. 一种认为有机碳源条件下,反硝化菌等异养菌和厌氧氨氧化菌共存并形成基质竞争, 有机物浓度高时, 异氧菌大量繁殖, 厌氧氨氧化菌不再表现活性(W ang et al. , 2005; 康晶等, 2005; 杨洋等, 2006; 朱静平等, 2006; Chamchoiet al. , 2007). 另外一种观点认为, 有机碳源条件下,厌氧氨氧化微生物仍然占据重要生态位, 和反硝化菌竞争并优先利用有机碳源, 代谢途径表现多样化. K arta l等( 2007 )发现了Candidatus / Anammoxoglobus prop ionics0可以竞争过其他厌氧氨氧化菌和异样反硝化菌, 能在NO-
2 、NH+4 和NO-3 存在的条件下将丙酸氧化. 这两种相反的观点不但显示着问题的复杂性, 同时也揭示出进行更深一步研究的必要性.
因此, 本研究以经过长期连续培养的厌氧氨氧化微生物A2 ( A ccession No. AM056027) 为研究对象, 在有机碳源(以葡萄糖为代表)条件下进行一系列标准血清瓶实验, 整合实验结果并结合吉布斯自由能量进行分析, 以期了解厌氧氨氧化微生物在有机碳源条件下的代谢特性, 为厌氧氨氧化工艺的应用提供理论依据.
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