DO对同步硝化反硝化的影响

结合近年来国内外同步硝化反硝化的最新研究成果,阐明了溶解氧浓度对几种常见工艺同步硝化反硝化效果的影响,并提出了今后在同步硝化反硝化的微生物特性、脱氮除磷一体化等方面的研究发展方向。     

DO对同步硝化反硝化的影响

结合近年来国内外同步硝化反硝化的最新研究成果,阐明了溶解氧浓度对几种常见工艺同步硝化反硝化效果的影响,并提出了今后在同步硝化反硝化的微生物特性、脱氮除磷一体化等方面的研究发展方向。     

同时硝化反硝化(SND)脱氮技术研究

指出了同时硝化和反硝化工艺与传统的生物脱氮工艺相比,可以节约氧和碳源的耗量,大大降低设备运行费用,具有很大的发展前途.结合近年来国内外脱氮的最新研究成果,从优点、机理、影响因素等方面对同步硝化反硝化进行了探讨.     

异养硝化好氧反硝化菌研究进展

从微生物学角度分析,异养硝化-好氧反硝化菌(HN-AD菌)的存在实现了SND.介绍了HN-AD菌生长及脱氮效果的影响因素,探讨了其最佳生长条件;并对其脱氮相关酶系、氮代谢途径进行了研究,提出了HN-AD菌未来可能的研究热点方向.     

森林土壤硝化、反硝化作用研究进展

在全球气候变化的背景下,对于森林土壤中氮素循环的研究更加迫切和重要。总结比较了土壤硝化、反硝化和呼吸作用的研究方法及各种方法的优缺点,同时综述了国内外关于其时空变异和影响因素的相关研究,最后提出四点建议。     

长期高浓度CO_2处理对长白赤松土壤硝化酶、反硝化酶和固氮酶活性的影响(英文)

在吉林省长白山地区模拟检测了大气CO2浓度升高对土壤氮循环关键过程的影响。试验采用完全随机区组设计的开顶箱系统模拟环境CO2和高浓度CO2,起始于1999年春。选取长白山特有树种长白松(Pinus sylvestris var.sylvestri-formu),种子播种于1999年5月份,萌芽后开始CO2熏蒸处理。CO2熏蒸处理始于每年4月末止于10月末。分别在2006年6月、8月和2007年6月采集土壤样品,并检测土壤硝化酶(NEA)、反硝化酶(DEA)和固氮酶活性。结果表明,高浓度C02使土壤硝化酶(NEA)活性显著提高,提高幅度2006年6月为30.3%,2006年8月为30.9%,2007年6月为11.3%;土壤反硝化酶活性(DEA)在2006年6月份(P<0.012)和2006年8月份(P<0.005)被C02浓度升高显著抑制;在整个研究过程中没有发现C02浓度升高对固氮酶活性产生显著影响。因此,本研究认为C02浓度升高显著影响了土壤硝化酶(NEA)和反硝化酶活性(DEA)。图3表1参44。     

吊罗山青皮林土壤硝化-反硝化作用及其影响因素

采用5点取样法对海南岛吊罗山自然保护区内单优青皮林森林土壤进行取样,分析海拔高度、土层深度、季节及土壤理化性质对土壤的硝化-反硝化作用影响因素。结果表明:海拔高度及土层深度对硝化-反硝化作用影响不同;季节对其有显著影响(p0.05),雨季土壤的硝化-反硝化作用强度是旱季的几十至上百倍;土壤理化性质对土壤硝化作用没有影响(p0.05),但全磷、全钾、有效磷、速效钾和含水率均与反硝化作用强度呈显著负相关(p0.05)。以上结果说明,在研究区青皮林土壤氮素转化过程中,季节是重要影响因素,土壤部分理化性质是反硝化作用的重要影响因素。     

不同碳源对颗粒污泥反硝化过程中N2O产生量的影响

在好氧颗粒污泥系统稳定运行的基础上,考察不同碳源变化对好氧颗粒污泥脱氮过程的N2O的释放量和脱氮效果的影响。当以甲醇作为碳源,在整个缺氧过程中随着氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐浓度的降低,系统中的N2O浓度也随之下降,反硝化过程中N2O浓度最高值为0.42mg/L,在缺氧条件下甲醇作为外部碳源所产生溶解态的N2O浓度最高为0.082mg/L。以乙醇作为投加碳源,当好氧结束时,释放气体中N2O浓度为1.21mg/L,在整个缺氧过程中N2O浓度逐渐下降,产生的N2O浓度最高值为0.87 mg/L,同时所产生溶解态的N2O浓度最高仅为0.077 mg/L。结果表明,在反硝化过程中向系统投加的作为外部碳源的甲醇与乙醇在充足的情况下,均能在好氧颗粒污泥反硝化过程中检测到有N2O生成,但是N2O生成量很小,可以忽略不计。因此,投加不同的碳源对好氧颗粒污泥反硝化过程中N2O生成影响不大。     

凉水国家自然保护区不同林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物群落组成和多样性分析

【目的】分析凉水国家级自然保护区内的3种原始红松林(云冷杉红松林、椴树红松林和枫桦红松林)、红松人工林和红松天然次生林5种林型的土壤nosZ型反硝化微生物的群落组成和多样性特征,为全面了解不同林型红松林土壤的反硝化潜势和氮循环过程提供数据支持。【方法】以选取的5种林型红松林林下土壤为研究对象,以反硝化过程中的关键酶——氧化亚氮还原酶的编码基因nosZ为标记基因,采用高通量测序和生物信息学分析技术进行研究。【结果】从5种林型红松林15个土壤样品中一共得到nosZ基因631 878条有效序列,579 871条优质序列,长度分布在178~383 bp之间,主要分布在260 bp。5种林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物主要门类为变形菌门和拟杆菌门,核心属为伯霍尔德杆菌属、黄杆菌属、慢生根瘤菌属、假单胞菌属、Dechloromonas属、芽单胞菌属、无色杆菌属和中华根瘤菌属。nosZ型反硝化微生物α多样性分析显示:除枫桦红松林的Shannon和Simpson指数显著高于红松天然次生林外,5种林型红松林之间土壤nosZ型反硝化菌群的4种α多样性指数(Shannon、Chao1、ACE和Simpson指数)差异不显著。β多样性分析显示:5种林型土壤nosZ型反硝化微生物群落组成差异显著(R=0.387,P=0.006),但3种原始红松林之间差异不显著。土壤铵氮和全氮含量是显著影响nosZ型反硝化微生物群落的主要因子(P﹤0.05)。【结论】5种林型红松林土壤nosZ型反硝化微生物多数α多样性指数无显著差异,但β多样性差异显著,引起不同林型之间nosZ型反硝化微生物组成和丰度的主要环境因子是土壤铵氮和全氮含量。     

土壤硝化和反硝化作用及影响因素研究进展

土壤硝化和反硝化作用是生态系统中氮循环的两个重要环节,是氮素损失的潜在途径,土壤硝化和反硝化作用可向大气中释放温室气体,由此带来环境危害。本文综述了国内外学者对土壤硝化和反硝化作用的研究现状,总结了土壤硝化和反硝化作用的研究方法及其影响因子。土壤硝化和反硝化作用是两个非常复杂的生态学过程,针对研究工作中存在的不足,提出建议:1)改进实验方法、加强对总硝化作用的研究;2)进一步探索森林生态系统中硝化和反硝化作用规律;3)注重对土壤中硝化和反硝化作用微生物学机理的研究。     

异养硝化-好氧反硝化菌Bacillus sp.JB4的分离鉴定试验

采用异养硝化培养基与BTB培养基分离筛选到了一株异养硝化-好氧反硝化菌JB4,通过形态观察、生理生化鉴定及16SrDNA序列测定,初步鉴定JB4为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。试验结果表明:该菌株JB4具有良好的异养硝化-好氧反硝化能力,12h内氨氮去除率为76.95%~84.58%,亚硝态氮的积累量小于1.83mg/L。     

农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究

近年来,基于安全性和经济性等方面的考虑,以农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究已成为热点。本研究旨在优选出适合作为反硝化外加碳源的农业废弃物,在降低生物脱氮成本的同时可以实现农业废弃物的资源化利用。以稻壳、稻秆、玉米芯、玉米秆、花生壳、麦秆6种农业废弃物作为反硝化外加碳源,从释碳性能、释氮性能、浸出液可生化性、脱氮效果、表面性状及生物附着性能等方面对碳源材料进行优选。静态释碳、释氮结果表明,稻秆、玉米秆和麦秆这3种秸秆类材料浸出液的碳氮比总体偏低,不适宜作为良好的反硝化外加碳源。持续反硝化实验显示,稻壳的脱氮效果差,难以被微生物有效利用;玉米芯浸出液的可生化性好,13 d内硝酸盐氮去除率稳定在94%以上;花生壳的长期反硝化效果不如玉米芯,10 d后硝酸盐氮去除率不足50%。从SEM分析可知,反应前各碳源材料表面粗糙程度依次为:玉米芯稻壳花生壳,经反硝化实验后玉米芯被微生物利用程度也最高。6种农业废弃物中玉米芯的可生化性与长期脱氮效果最好,适合作为替代传统外加碳源的备选材料。     

短程反硝化技术在农村污水处理中的应用与展望

指出了传统污水处理技术存在运行复杂、能耗高、脱氮除磷效果差等问题,难以在广大农村地区推广应用。针对这一问题,介绍了短程反硝化的原理及相关工艺发展,探讨了短程反硝化方法作为一种稳定、高效的新型生物处理技术,用以解决农村污水处理问题,实现我国水生态文明及水资源可持续利用的途径。     

新型自养-异养协同反硝化矿物材料脱氮效果中试

以污水厂实际污水为处理目标,通过中试试验研究了新型硫自养-异养协同反硝化材料的特性。结果表明:水力停留时间为1.5h,该新型材料可以为自养-异养反硝化系统提供充足的电子供体,无需外加有机碳源,即可实现进水均值总氮18mg/L到出水总氮稳定小于8mg/L,不会出现亚硝态氮的积累,保证了稳定高效的脱氮效果。反应结束后,体系中硫自养反硝化菌Thiobacillus、Sulfurovumonas和异养反硝化菌Simplicispira相对丰度提高,成为优势菌种。     

新型反硝化滤池设备脱氮效果中试

为了应对日益严格的总氮出水要求,增强市政污水厂应对总氮负荷冲击能力,同时进一步减少污水处理成本,在某市政污水处理厂进行了新型自养-异养协同反硝化滤池设备的脱氮效果中试试验。通过在厂区内新建"自养-异养协同反硝化滤池"中试装置,检验了在不投加碳源条件下该装置的工程应用脱氮效果。结果表明:通过该反硝化滤池的作用,无需外加有机碳源,其中总氮和硝态氮平均出水浓度分别低于5mg/L和3mg/L,平均去除率分别为70.3%和72.6%,保证了稳定高效的脱氮效果。     

考虑土壤中生物因子的硝化动力学函数模型

本试验通过室内培养的方法培养了不同植被不同土层的钙积半干润均腐土，监测了不同培养时间土壤中NH4^＋-N和NO3^--N的日变化规律。依据Michaelis-menten反应动力假说，分别建立了NH4^＋-N和NO3^-N的硝化动力方程，通过模型分析主要得出以下结论（1）土壤中NH4^-—N消耗和NO3^-N增加规律存在着巨大的差异，NH4^＋-N消耗速率明显高与NO3^--N增加增加速率（大约50％），且培养后期NH4^＋-N消耗速率曲线出现再次升高现象。说明培养前期存在着其他形式的NH4^＋-N消耗。培养后期存在硝化菌硝化非游离态的NH4^＋-N的硝化；（2）不同氮源对NH4^＋-N起始消耗和NO3^-N起始增加速率均存在较为明显的影响，这与肥料的化学性质存在很大的关系。不同氮源对NH4^＋-N最大消耗和NO3^--N最大增加速率影响不大。Cl-对NH4^＋-N消耗和NO3^-N增加速率影响不明显。Cl-主要是阻碍NH[的释放，从而减缓了硝化作用的进程。SO4^2-具有提供“O-”能力，对NH4^＋-N的转化有一定的促进作用。（3）在100mg／kg干土的施氮量范围内，NH4^＋-N消耗和NO3^-N增加速率随施氮量的增加而增加。同一施氮水平下，NH4^＋-N消耗速率相同或相近，NO3^-N增加速率相同或相近。（4）肥料在土壤中的化学行为，对NH4^＋-N的释放和消耗有多角度的影响，如氨挥发、氨的吸附、土壤和生物固定等等。     

固定水力负荷下人工湿地各单元净化污水效果研究

以东莞生态产业园内的人工湿地污水处理系统为研究对象,对比分析了系统内反硝化池、垂直流人工湿地、表面流人工湿地单元在高温期和低温期的污水净化能力,探讨了系统建成运行3年后,2013—2015年在固定水力负荷下的污水处理效果。结果表明,该人工湿地污水处理系统运行3年,净化能力保持稳定;相对于低温期,系统在高温期的污水处理效果不明显;反硝化池、垂直流人工湿地、表面流人工湿地各单元的污水处理能力不同,垂直流人工湿地对总磷、总氮的去除效果明显,反硝化池对氨氮的去除效果明显;表面流人工湿地相对于垂直流人工湿地,对各项水质指标值的去除效果不明显。作为人工湿地污水处理系统,应当重视表面流人工湿地对污水净化效果的影响。     

林地覆盖经营对雷竹林土壤氮素形态及硝化-反硝化作用的影响

为探讨林地覆盖经营对雷竹林土壤氮素形态和硝化作用、反硝化作用的影响,选择了覆盖11、3、5 a和不覆盖(CK)4种处理的雷竹林,测定0 20 cm土层土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量,并采用气压过程分离系统(BaPS)测定土壤总硝化速率和反硝化速率。结果表明:随着覆盖年限的增加,试验雷竹林0 20 cm土层土壤全氮含量总体呈增加趋势,覆盖雷竹林全氮含量显著高于CK;土壤铵态氮和硝态氮含量均呈倒"N"型变化,覆盖3 a雷竹林的铵态氮和硝态氮含量最高;土壤铵硝比递增,覆盖3 a后显著提高,覆盖5 a后铵态氮是雷竹林土壤无机氮库的主要存在形式;土壤总硝化速率呈下降趋势,总体上与不同形态氮素含量、铵硝比相关性不显著,且相关性强度随覆盖经营年限的增加而减弱。土壤反硝化速率在覆盖3 a及以下年限时基本为0,覆盖5 a时显著提高,达69.53 μg·kg^-1·h^-1。研究表明,林地覆盖经营对雷竹林土壤氮素形态及组分比例的影响较明显,削弱了土壤硝化作用,土壤氮素不是限制硝化作用进行的主要因子,长期覆盖经营会显著提高土壤反硝化作用,增大土壤氮素的损失。在实际生产中建议采用休闲式覆盖方式,连续覆盖时间不超过3 a。     

富营养化水体中附植生物夏季反硝化脱氮作用研究

指出了反硝化作用是水体去除氮素污染的重要途径之一,水生植物茎叶表面的附着层为反硝化作用提供了微环境和物质基础。用微宇宙培养法分析了夏季水生植物附植生物的反硝化作用,结果表明:水体营养状态对金鱼藻附植生物的反硝化作用有明显的影响,富营养和中度富营养水体中附植生物的反硝化作用速率较高,贡献较大;水生植物附植生物反硝化作用能力存在差异,挺水植物芦苇的最高,苦草的最低,与植物形态和生理特征有关。说明在夏季水生植物丰富、生物量大的季节,水生植物附植生物的反硝化作用在水生态系统反硝化脱氮过程中占据着重要地位,可用于提高水环境质量,应予以重视。     

城市内河生态修复工程的脱氮效应

指出了随着工业化的发展,我国多数城市河流受到比较严重的污染,严重影响了生态、景观和居民的健康生活。通过对生态修复工程的工程段与非工程段的对比实验,研究了生态修复工程对于原位硝化活性、反硝化活性的影响,同时联系水体中硝态氮和总氮的变化,揭示了生态修复工程对于城市内河微生物的脱氮效果。实验结果表明:生态修复工程通过曝气、人工水草等措施,得工程段的硝化活性和反硝化活性都得到了增强。工程段水样和泥样的硝化活性分别比非工程段高出26%和18%,反硝化速率分析可知工程段泥样的平均硝化速率为水样的5倍,非工程段泥样的平均硝化速率为水样的4.6倍,工程段底泥的平均产气量为非工程段的3.7倍。对比水样硝态氮和总氮的检测结果,发现非工程段水体中的硝态氮含量为工程段的17.6倍,且工程段水样的总氮浓度比非工程段水样下降了34%。说明了生态修复工程提高了河道本源微生物硝化/反硝化能力,对于城市内河原位脱氮具有较明显效果。