BioDeNO_x体系中N_2O还原的微生物学验证及参数研究

氧化亚氮(N2O)是BioDeNOx脱硝过程中的主要中间产物,而N2O还原酶是影响NO进行完全反硝化的关键酶。实验以前期从同一反应体系中筛选出的一株反硝化菌Pseudomonas stutzeri ND1为出发菌株,克隆鉴定该反硝化菌是否具有N2O还原酶基因nosZ,并考察了pH、氧气、温度对该反应体系NO去除率以及N2O产生量、转化率的影响。实验证明该菌确实存在N2O还原酶nos,即从微生物学角度表明该反应体系具有N2O的生物还原能力。该反应体系的最适pH值为8.0,此时NO去除率达最大值80%,N2O产量降至0.33mg/m3,N2O转化率为0.06%;在氧气含量小于1%时,N2O产量及转化率变化不明显,NO去除率下降了不到2%,而当氧气含量达到2%时,N2O有了明显的跃升,达到1.5 mg/m3,N2O转化率为0.48%,NO去除率下降至78.6%;反应最适温度为30℃,此时NO去除率达到最大值82%,N2O产量为0.34 mg/m3,且N2O产量随着温度的增加而逐渐增多。     

前期干旱天数对生物滞留系统除氮性能的影响

生物滞留系统是海绵城市建设的优选设施之一,但其对氮素的去除特性受前期干旱天数（ADD）影响较大.通过设计不同ADD（1、2、3、5、7、12和22 d）条件,形成7种恒定干湿交替周期的生物滞留系统,研究ADD对氮素去除性能的影响,并根据不同ADD条件下氮还原酶和微生物种群的空间变化规律,分析ADD对生物滞留系统除氮过程的影响机制.结果表明,生物滞留系统对NH₄⁺-N的去除受ADD影响不显著,但去除率会因填料水力渗透性能和植物生长状况的影响而呈现较大的波动性;当ADD从7 d增至22 d时,NO₃^--N和TN去除率随ADD的增加而减小.ADD在一定程度上影响土壤中硝酸还原酶（NaR）、亚硝酸还原酶（NiR）和羟胺还原酶（HyR）的空间分布;生物滞留系统中氮素转化过程受淹没层含水率调控,且NO₃^--N可通过淹没层中氮还原酶的次第催化还原作用发生硝酸盐异化还原成铵（DNRA）,进而影响NH₄⁺-N的去除.ADD会显著改变土壤微生物群落结构及其空间分布,影响系统对不同形态氮的综合去除能力.其中,较短ADD（1~5 d）条件下,具反硝化能力的Firmicutes为优势菌门,其优势菌属Clostridium_sensu_stricto_1还具有DNRA功能.结果证实,恒定干湿条件下ADD对生物滞留系统中氮素的去除能力、氮还原酶活性以及微生物种群结构空间变化存在一定的影响.     

a-萘酚对小球藻谷胱甘肽及其还原酶的影响

研究了a-萘酚对2种小球藻谷胱甘肽(包括还型谷胱甘肽GSH与氧化型谷胱甘肽GSSG)含量及其还原酶(GR)活性的影响.结果表明,低浓度a-萘酚对藻细胞的谷胱甘肽水平和GR活性有显著的激发作用,随着a-萘酚浓度的升高,普通小球藻和蛋白核小球藻的GSH含量、谷胱甘肽总量及GR活性均有所提高,并分别在5mg/L和10mg/L时达到最大值,而GSSG均不断下降且在相同浓度下(2mg/L)至最小后开始上升.GSSG/GSH先降后升的变化说明藻细胞在a-萘酚胁迫下膜脂过氧化加剧,而GSH、GR在清除活性氧、消除过氧化方面起了重要作用