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相似文献
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1.
以华南稻田土壤为研究对象,通过室内模拟控制实验,研究了Fe (Ⅱ)对厌氧稻田土壤中反硝化过程及其功能微生物群落结构组成与相对丰度的影响.结果表明,加入Fe (Ⅱ)减缓了土壤中NO3-的还原,但促进了NO2-的还原和N2O的生成;同时Fe (Ⅱ)只在Soil+Fe (Ⅱ)+NO3-处理中发生氧化.通过定量PCR结果发现,Fe (Ⅱ)的加入提高了亚硝酸盐还原基因nirS和N2O还原基因nosZ的拷贝数;但降低了细胞膜硝酸盐还原基因narG的拷贝数.通过高通量和克隆文库分析发现,Fe (Ⅱ)的加入主要对napA-周质硝酸盐还原微生物群落结构有明显影响,Soil+NO3-处理中优势菌是Dechloromonas,而Soil+Fe (Ⅱ)+NO3-处理中为AzonexusDechloromonasAzospira.Fe (Ⅱ)对厌氧稻田中的反硝化过程及其功能微生物群落具有显著影响,这对了解华南红壤地区稻田体系中的氮元素循环与铁元素转化的关系具有重要意义.  相似文献   

2.
为揭示高盐废水中电催化还原硝酸盐氮的能力,采用阴极电沉积法成功制备了NF/CNTs/Cu-Pd双金属复合电极.通过SEM-EDS、XRD和XPS表征,证实CuPd纳米颗粒成功沉积在泡沫镍(NF)底板上.研究了电流密度、初始pH值、初始硝酸盐浓度和Cl-浓度等因素对模拟水中NO3--N、TN的去除能力的影响,并用实际高盐废水验证了其可行性.结果表明:没有Cl-存在情况下,NF/CNTs/Cu-Pd可有效去除NO3--N,但TN去除能力一般,NO3--N主要转化为NH4+-N.有Cl-存在作用下,NO3--N、TN得到有效去除.反应最佳条件为:电流密度30mA/cm2,初始pH值7,初始浓度50mg/L,氯离子浓度2.0g/L,此时NO3--N...  相似文献   

3.
针对固相反硝化体系,以聚己内酯复合花生壳(PCL/PS)的固体碳源为基底,耦合以S和Fe O主导的自养反硝化,构建新型多功能碳源,考察其对典型微污染物(Cr(Ⅵ)、Cl O4-、BPA、NPX)与硝酸盐的同步降解效能,探究自养异养共存的反硝化体系内微生物群落特征及微观作用机制.结果表明,PCL/PS异养反硝化体系具有更好的反硝化脱氮和同步去除Cr(Ⅵ)、BPA性能,对NO3--N、Cr(Ⅵ)的去除率分别为94%、92%,对NO3--N、BPA的去除率均可达99%以上;PCL/PS同时耦合Fe O和S的体系反硝化脱氮同步去除Cl O4-、NPX性能良好且稳定,在反硝化率均维持90%的基础上,对NO3--N、Cl O4-的去除率分别达90%、96%,对NO3--N、NPX的去除率分别达9...  相似文献   

4.
采用无机含氨和硫酸盐(SO42-)废水作为升流式污泥床(USB)反应器进水,研究了其对铵(NH4+)和SO42-的去除以及不同高度污泥层含氮、硫元素的转化途径.结果表明在反应器进水口处由于进水自含氧(外源性氧)和兼性厌氧菌受到氧化应激产生过氧化氢(内源性氧),两种“氧”共同存在下,反应器内生物脱氨量(以氮计)最高达40mg/L左右,且在USB反应器不同高度污泥层含氮化合物和含硫化合物的转化途径不同.在反应器底部污泥层,颗粒污泥表面氨氧化菌利用O2将氨(NH4+)氧化成亚硝酸盐(NO2-),在颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌利用NH4+和NO2-生成氮气(N2)和硝酸盐(NO3-);同时,O2的存在使得反应器底部污泥层部分厌氧颗粒污泥裂解,产生少量有机物,在颗粒污泥内部硫酸盐还原菌利用有机物将SO42-还原生成硫离子(S2-);硫自养反硝化菌利用NO2-/ NO3-将S2-重新氧化为SO42-.在反应器上部污泥层,由于只有少量内源性氧的存在,硫自养反硝化菌只能利用少量NO2-/ NO3-将S2-氧化为硫单质(S0);在USB反应器底部污泥层实现NH4+的去除和SO42-的循环,在上部污泥层实现了SO42-的去除.  相似文献   

5.
为进一步充分利用原水中碳源,实现生活污水与富含硝酸盐的工业废水同步脱氮,采用2个SBR和1个UASB串联,处理低C/N生活污水和硝酸盐废水,分别启动内源反硝化反应器(ED-SBR)、半短程硝化反应器(PN-SBR)和厌氧氨氧化反应器(AMX-UASB),考察各反应器处理性能,并探讨生活污水与硝酸盐废水同步脱氮的可行性.结果表明:ED-SBR在厌氧阶段能将进水中77.5%的有机物转化为内碳源,在缺氧阶段进行内源反硝化,平均出水NO3--N浓度为3.4mg/L,达到90.4%的平均去除率;PN-SBR在低DO条件下(0.1~0.3mg/L)能够实现稳定的半短程硝化,亚硝酸盐积累率(NAR)达96.3%,出水NO2--N/NH4+-N的比值为1.01,可为厌氧氨氧化提供稳定底物;AMX-UASB将进水中的NH4+-N和NO2--N转化为N2和NO3--N,出水NO3--N平均为7.12mg/L.该系统平均进出水TIN分别为77.5和8.2mg/L,TIN去除率平均为89.2%.为生活污水与含高NO3--N的废水同步脱氮提供了一条有效途径.  相似文献   

6.
水环境中硝酸盐的去除依赖于微生物在厌氧条件下进行的反硝化作用,已有研究发现,抗生素的存在会对反硝化细菌和反硝化酶活性产生一定影响,进而影响反硝化作用,但目前在水体中对于这三者之间关系的研究较少,作用的机理尚未完全明确.据此,本文以洛美沙星(Lomefloxacin,LOM)为典型抗生素,乙酸钠为碳源开展模拟实验,对反硝化过程、反硝化细菌和反硝化酶活性的影响进行探讨.实验结果表明,含有0,1,10,100 μg/L LOM的反应体系反硝化速率分别为10.42,8.83,8.50,6.62mg/(L·d),脱氮率分别为79.5%,71.1%,70.0%,66.8%,LOM初始浓度为100μg/L时对反硝化细菌生长的抑制率高达30.5%.推测含有一定浓度LOM会对反硝化细菌的生长发育以及反硝化酶活性产生影响,导致反硝化过程中NO3--N的转化受到抑制,进而引起反硝化速率和总氮去除率降低,且LOM初始浓度越大,抑制作用越显著(P<0.05).进一步分析结果表明,LOM影响反硝化作用主要表现在NO3--N还原至NO2--N这一过程,LOM初始浓度越高会使细菌生长速率和最大增长量减少,微生物的细胞膜完整性遭破坏程度增大.NO3--N和NO2--N的转化与反硝化酶活性有关,其中LOM浓度对硝酸盐还原酶活性的影响明显,浓度越大受到抑制程度也越大,但对亚硝酸盐还原酶活性几乎不产生影响.以上模拟试验条件虽距实际条件有所差异,但在一定程度上表明环境水体中低浓度抗生素影响反硝化作用的机理表现为抑制微生物生长和活性以及反硝化酶活性,降低脱氮率,导致硝酸盐污染的积累.  相似文献   

7.
采用生物滤池探究部分反硝化(NO3--N还原到NO2--N)工艺应用于城市污水厂深度脱氮的可行性.以实际二级出水为进水,考察滤速、碳氮比(C/N)等影响因素对滤池快速启动及稳定运行的影响,分析了滤池沿程水质变化和系统微生物群落结构.结果表明,控制高滤速和低C/N,3d可实现部分反硝化滤池的快速启动,滤池120d平均亚硝态氮累积率(NTR)为60.3%,最高可达82.1%,成功构建了连续流生物膜部分反硝化工艺.高滤速条件有助提高滤池的NO2--N积累率,C/N对NO2--N积累率的影响较小,C/N为2~4,部分反硝化滤池的NTR维持在62.0%.沿程数据表明底部40cm的滤料层是部分反硝化滤池NO3--N去除和NO2--N累积的主要反应区域.由于采用实际水厂二级出水进行研究,扫描电镜和高通量测序结果表明存在多种具有反硝化功能的微生物,系统的微生物多样性较高.  相似文献   

8.
亚硝酸型反硝化除磷工艺特性及其应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
以亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化除磷污泥的驯化,并探究了工艺运行条件、性能及实际应用情况.研究表明:厌氧-缺氧-好氧驯化方式可快速富集以亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌,通过逐步提高底物浓度可以驯化富集耐受高NO2--N浓度的DNPAOs.实际废水运行实验表明,反硝化除磷法处理猪场废水UASB-SFSBR尾水是可行的,当缺氧进水NO3--N、NO2--N和PO43--P浓度分别为5,70,30mg/L时,出水NO3--N和NO2--N浓度基本为0,PO43--P浓度在1.0mg/L以下.  相似文献   

9.
启动了单质硫自养反硝化反应器并研究其脱氮性能,通过血清瓶批式实验测定了污泥的反硝化活性,并采用扫描电镜和高通量测序手段揭示了系统内微生物群落结构特征.结果表明,SBR反应器进水NO3--N浓度为80mg/L,随水力停留时间由12h逐渐缩短为6h,反应器的自养脱氮性能逐渐增强,稳定期反应器的总无机氮去除率达99.1%,总无机氮去除负荷平均值为0.158kg N/(m3·d);SBR周期内NO2--N浓度最大值为13.3mg/L,NO3--N还原为NO2--N过程pH值由7.38降低至6.94,NO2--N还原为N2过程pH值基本不变;批式实验结果表明,硫自养反硝化和异养反硝化NO3--N去除速率分别为0.515,0.196kg N/(kg VSS·d),硫自养反硝化污泥NO2--N降解速率为0.117kg N/(kg VSS·d),污泥同时具有自养反硝化和异养反硝化活性;扫描电镜显示,污泥中存在大量的杆状细菌和球状菌;污泥中主要的硫反硝化细菌分别为ThiobacillusSulfurimonasThermomonas属,其相对丰度分别为14.5%、7.6%和6.0%.  相似文献   

10.
启动了单质硫自养反硝化反应器并研究其脱氮性能,通过血清瓶批式实验测定了污泥的反硝化活性,并采用扫描电镜和高通量测序手段揭示了系统内微生物群落结构特征.结果表明,SBR反应器进水NO3--N浓度为80mg/L,随水力停留时间由12h逐渐缩短为6h,反应器的自养脱氮性能逐渐增强,稳定期反应器的总无机氮去除率达99.1%,总无机氮去除负荷平均值为0.158kg N/(m3·d);SBR周期内NO2--N浓度最大值为13.3mg/L,NO3--N还原为NO2--N过程pH值由7.38降低至6.94,NO2--N还原为N2过程pH值基本不变;批式实验结果表明,硫自养反硝化和异养反硝化NO3--N去除速率分别为0.515,0.196kg N/(kg VSS·d),硫自养反硝化污泥NO2--N降解速率为0.117kg N/(kg VSS·d),污泥同时具有自养反硝化和异养反硝化活性;扫描电镜显示,污泥中存在大量的杆状细菌和球状菌;污泥中主要的硫反硝化细菌分别为ThiobacillusSulfurimonasThermomonas属,其相对丰度分别为14.5%、7.6%和6.0%.  相似文献   

11.
为揭示三维粒子电极对电催化还原水中硝酸盐氮(NO3-N)的贡献及机理,以毛竹生物炭为模板,通过钯铜盐浸渍、焙烧及氢气有限表面还原等手段,制备了纳米钯铜改性毛竹炭(Nano-Pd/Cu-BC),以其为三维粒子电极搭建三维电催化还原体系,以强化传统电催化还原体系(无三维粒子电极)对NO3-N的去除效果. 结果表明:①制备的Nano-Pd/Cu-BC保留了毛竹天然的遗态分级多孔结构特征,表面存在均匀分散的纳米Pd0和纳米Cu0金属粒子. ②三维电催化还原体系对水中NO3-N具有更高的去除率,在反应240 min内,对NO3-N的质量催化活性达0.069 mg/mg,较传统电催化还原体系提升5.35倍. ③三维电催化还原体系N2的生成率为13.4%,较传统电极电催化还原体系提升2.84倍. 研究显示,采用Nano-Pd/Cu-BC搭建的三维电催化还原体系可以提升水中NO3-N的去除率和N2生成选择率.   相似文献   

12.
李薇  何江涛  邓璐 《中国环境科学》2022,42(12):5703-5712
选取氟喹诺酮类抗生素中的环丙沙星(CIP)与洛美沙星(LOM)作为典型抗生素代表,选择乙酸钠为碳源,采用批实验方法开展室内模拟试验,探究了CIP与LOM在单独作用和联合作用下对反硝化进程的影响.在此基础上,通过测定反硝化菌数量、活性和反硝化酶活性等指标变化探究其影响机理.实验结果表明,与空白组体系相比,LOM (100μg/L)组、CIP (100μg/L)组和LOM (50μg/L)+CIP (50μg/L)组对NO3--N降解和NO2--N降解均产生抑制作用,抑制率:LOM+CIP>CIP>LOM,抗生素暴露会不同程度抑制微生物数量活性及反硝化关键酶活性.NO3--N降解受反硝化菌活性以及硝酸盐降解酶(NaR)活性的共同影响,NO2--N降解则主要受到亚硝酸盐还原酶(NiR)活性的影响.对抗生素联用效果的探究表明,LOM+CIP组在NO3--N降解与NO2--N降解环节的抑制率均大于单一用药组,表现为LOM与CIP在上述两阶段的协同抑制作用;联合组对反硝化关键酶活性同样表现出两种典型抗生素的协同抑制;而联合组对微生物数量与活性的抑制则表现出两种抗生素的拮抗作用.不同抗生素对反硝化的主要作用环节不同,LOM体系主要作用于NO3--N降解环节,而CIP体系对NO3--N降解与NO2--N降解环节的抑制率相差无几,LOM+CIP体系对上述两环节的抑制率同样无明显差异.  相似文献   

13.
以华南稻田土壤为研究对象通过构建微宇宙体系,研究了淹水稻田自养硝酸盐还原耦合As(III)氧化过程及其微生物群落结构组成.结果表明,NO3-的添加促进了稻田土壤中As(III)的氧化,在未添加NO3-的处理(Soil+As(III))以及灭菌处理(Sterilized soil+As(III)+NO3-)中As(III)未发生明显的氧化;在Soil+As(III)+NO3-处理中,NO3-有少量被还原,而在Soil+NO3-处理中,NO3-没有被还原.通过16S rRNA高通量分析在NO3-还原耦合As(III)氧化体系中微生物群落结构特征,在Soil+As(III)+NO3-处理中shannon指数相对较低为8.19,土壤微生物群落多样性降低,其中在门水平上主要优势菌群为变形菌门Proteobacteria(33%)、绿弯菌门Chloroflexi(11%)、浮霉菌门Planctomycetes(12%);在属水平上主要的优势菌属为Gemmatimonas(7.4%)以及少量的Singulisphaera、Thermomonas、Bacillus.NO3-的添加能够促进稻田土壤中自养As(III)氧化,并且影响着稻田土壤中微生物群落组成.  相似文献   

14.
采用缺氧/好氧间歇运行模式,考察进水碳氮比(C/N=5.0,3.3,2.5,2.0)对部分反硝化过程亚硝态氮(NO2-)积累特性和污染物降解规律的影响,同时结合高通量测序,探究微生物多样性和功能菌群的演变规律.结果表明,C/N为2.5时,系统获得最佳处理效果,出水NO2-浓度为27.18mg/L,亚硝态氮转化率(NTR)高达67.96%;分析典型周期各污染物的降解规律发现,尽管4组工况均在缺氧30min时NO2-积累达到峰值(最高值分别为4.86(C/N=5.0),16.52(C/N=3.3),30.16(C/N=2.5),20.28(C/N=2.0) mg/L),但COD降解速率的不同直接影响了反硝化进程,且只有在低C/N条件(C/N=2.0~2.5)才能维持稳定的NO2-积累.高通量测序结果表明,除了Thauera(2.67%~24.04%)、Terrimonas(4.94%~21.19%)、Saprospiraceae(5.34%~13.50%)等常规功能菌属外,Flavobacterium(28.23%)是C/N为2.5时维持高NO2-积累的优势菌属.结合部分反硝化工艺的运行特点,探讨了NO2-作为中间产物的相关耦合工艺的应用可行性.  相似文献   

15.
以太湖流域上游南苕溪流域农业区竹林河岸带土壤为研究对象,采用乙炔抑制法研究不同外源硝态氮(NO3--N)添加量(模拟添加NO3--N浓度分别为0、5和10 mg·L-1的污水,分别用N0、N5和N10处理表示)对不同离水距离(0~3、3~6、6~12 m)、不同深度(0~10、10~20、20~40 cm)土壤反硝化速率的影响.结果表明,N0、N5和N10处理的土壤72 h内的反硝化速率均值分别为59.65、163.56和295.81μg·kg-1·h-1,不同处理间差异显著.N5和N10处理的土壤对外源NO3--N的脱氮率均值分别为0.45和0.51,且N5处理显著低于N10处理;土壤反硝化速率和对外源NO3--N脱氮率均随NO3--N添加量的增大而增加.土壤反硝化速率随离水距离的增加而降低,表层土壤的...  相似文献   

16.
本实验研究了序批式条件下Cr(Ⅵ)和NO3-浓度、pH值和H2含量对于氢自养还原菌同步去除水中Cr(Ⅵ)和NO3-的性能及微生物群落的影响.结果表明:系统中存在氢气时,正常活性的氢自养还原菌可实现Cr(Ⅵ)的还原;Cr(Ⅵ)初始浓度不高于2000 μg/L时,Cr(Ⅵ)和NO3-的还原速率及氢自养还原菌的活性不会受到Cr(Ⅵ)初始浓度的影响;作为一种优先电子受体,NO3-会与Cr(Ⅵ)争夺电子,降低Cr(Ⅵ)的还原速率;氢自养还原菌同步还原Cr(Ⅵ)和NO3-的最佳pH值为7.0左右,酸性或碱性环境都会抑制Cr(Ⅵ)还原,且NO2-会随着pH值的升高逐渐积累;作为电子供体,H2是还原Cr(Ⅵ)和NO3-的必要条件,但H2足量后,过量提供H2不能提高Cr(Ⅵ)和NO3-的还原速率.  相似文献   

17.
张阳  王秀杰  王维奇  李军 《中国环境科学》2019,39(10):4369-4376
从实验室A2/O小试设备中分离纯化出一株具有高亚硝酸盐氮(NO2--N)积累率的反硝化菌株ZY04,经过16SrDNA鉴定和基因比对后,初步鉴定为Acinetobacter johnsonii.使用Logistic模型可以很理想地拟合菌株ZY04的生长特性曲线,得到生长方程常数a=0.6588,b=24.08,k=0.2413.在维持初始基质中硝酸盐氮(NO3--N)浓度为100mg/L的条件下,改变碳源乙酸钠的浓度,使碳氮比(TOC/TN)为3.5,4.5,5.5,6.5,研究菌株ZY04部分反硝化性能,发现该菌株在不同碳氮比条件下均能够保持95%以上的NO3--N降解率,在碳氮比为3.5和4.5时,17h后NO2--N积累率达到70%以上;在碳氮比为5.5和6.5时,NO2--N积累率在更快的11h后达到85%以上,碳氮比为5.5时达到最高NO2--N积累率91%.使用Aiba,Edwards和Andrews模型对菌株的基质抑制动力学进行拟合,结果表明,3种模型均可以很好的拟合NO3--N和乙酸钠对菌株的单基质抑制动力学,在双基质抑制的9种组合中,有6种模型成功拟合了NO3--N和乙酸钠对菌株的双基质抑制动力学,得到了相关半饱和参数和基质抑制参数,相关系数(R2)可以达到98%.  相似文献   

18.
为了识别鄱阳湖湿地水体中硝酸盐污染的来源,转化特征和各污染来源的贡献比例,选取枯水期这一典型时期,于2019年1月份对鄱阳湖中的蚌湖湿地,沙湖山湿地和庐山湿地的地表水进行取样,并测定了水样中的离子组成和硝酸盐氮氧同位素值.研究结果显示, NO3-/Cl-物质的量浓度比值与Cl-浓度的关系表明3处湿地中硝酸盐来源可能受到农业活动和降雨的影响.蚌湖,沙湖山和庐山湿地水体中δ15N-NO3-δ18O-NO3-值的范围分别为-6.19‰~4.67‰和3.41‰~39.95‰,-4.14‰~1.45‰和31.54‰~68.30‰,-6.98‰~3.83‰和2.80‰~30.43‰,硝酸盐氮氧同位素值表明3处湿地硝酸盐来源可能受到降水NO3-,硝酸盐氮肥,氨态氮肥和土壤有机氮的影响.利用硝酸盐氮氧同位素之间的关系,并结合NO3-与Cl-比值关系判断湿地中无明显反硝化作用的发生.SIAR模型结果显示:蚌湖湿地,沙湖山湿地,庐山湿地硝酸盐来源中降水NO3-贡献占比最大,其次是化肥,土壤有机氮,粪便和生活污水贡献占比最小.  相似文献   

19.
以厌氧氨氧化颗粒为对象,利用NH4+、NO2-、NO3-和N2O微电极测定了浓度连续分布,并建立微生物原位活性与N2O产生之间的关系.结果表明,NH4+和NO2-同步消耗的厌氧氨氧化活性区分布在颗粒的表层区域(0~1500μm),其中200~400μm活性最高;当NH4+-N浓度为14mg/L(c(NH4+):c(NO2-)=1:1.2)时,NH4+-N和NO2--N最大净体积消耗速率分别为1.19与1.65mg/(cm3·h).反硝化活性主要分布在1500~2500μm的深层区域,当采用...  相似文献   

20.
构建了一种以CO2为唯一碳源的膜曝气氢基质生物膜反应器(H2-MBfR)对模拟地下水中2种主要的氧化型无机无污染物(NO3--N和ClO4-)进行生物还原去除.通过膜曝气方式使CO2起到提供碳源和调节反硝化过程中pH值跃升的双重作用,克服了传统方法所带来的二次污染和运行成本增加的问题.通过调整H2和CO2压力能够实现对反应器出水pH值的较为稳定的控制,当CO2压力分别为0.05MPa和0.08MPa 2个阶段时,在平均NO3--N和ClO4-进水浓度分别为20.73mg/L和10.57mg/L条件下,两阶段出水平均pH值分别为8.45和8.06,NO3--N和ClO4-去除率均大于95%;当第3阶段CO2压力提升至0.12MPa时,平均出水pH值下降至6.93,此时NO3--N和ClO4-去除通量明显降低.而提供过量的CO2会导致在偏酸性条件下甲烷化过程的产生,从而会导致其对H2的负面消耗进而使目标污染物的还原速率下降.因此,合理控制CO2压力使反应体系pH值维持在中性偏碱性条件下有利于NO3--N和ClO4-还原过程的高效进行.  相似文献   

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