厌氧氨氧化菌的物种多样性与生态分布

5期　　　　　　　　　　　　　　陈婷婷等:厌氧氨氧化菌的物种多样性与生态分布　　　　　　1233

表2　各种反应的标准自由能变化

Tab.2　Standardfreeenergychangeofvariousreactions

电子受体

Electronacceptor)

化学反应

Chemicalreactions2NH42NO24H+

+-

△G(kJ mol-1)

+3O2

可能性

Possibility

氧

Oxygen

→-241可　能

Possible

+2H2O+

-

亚硝酸盐

Nitrite

NH4++NO2

+2H2O+

→-

-355-278-100-22

可　能

Possible

硝酸盐

3

可　能

Possible

2铁

i)

+6Fe3+→可　能

Possible

N2+6Fe2++8H+8NH4++3SO42-→

4N2+3H2S+12H2O+2H+

4NH4++3HCO3-→2N2+3CH2O+6H2O+H+

有时可能

Sometimespossible

碳酸盐

Carbonate

+94不可能

Impossible

物转盘和厌氧生物附着床反应器中观察到硫酸盐型

[47]

厌氧氨氧化现象.张蕾等研究表明,在完全无机的条件下,接种厌氧消化污泥可使厌氧反应器发生硫酸盐型厌氧氨氧化.5　结　　语

化细菌丰度分别为3×10和4×10ind g

5

66-1

DM,

-1

高于石灰土中的反硝化细菌丰度4×10ind gDM.Koenig等

[43]

检测了废水处理系统中的反硝化

细菌,结果表明在自养型脱硫反硝化生物膜中,T.

denitrificans占整个菌群数量的32%.

4　其　　他

除上所述,根据化学反应的标准自由能变化

(表2),推测自然界还存在一些其他类型的厌氧氨氧化作用.

Fdz2Polanco等

[44]

发现,在以颗粒活性炭为载体

的厌氧流化床反应器中,氨氮和硫酸盐可同时减少;物料衡算表明,80%硫酸盐被转化成单质硫,氨氮被转化成N2,据此推断在该厌氧流化床反应器中可能存在硫酸盐型厌氧氨氧化(以硫酸盐作为氧化剂将氨氧化成氮气的生物过程,2NH4+4H2O).董凌霄等

[45]

+

厌氧氨氧化可同时去除氨氮和亚硝氮,在环境工程上具有重大开发价值.厌氧氨氧化菌种类丰富,除了人们最早认识的浮霉状菌外,还有硝化细菌和反硝化细菌,这些菌群生态分布广泛,存在于水体底泥、土壤以及污水池等自然和人工环境中,为开辟新的厌氧氨氧化菌源创造了条件.硝化细菌兼有硝化和厌氧氨氧化能力,反硝化细菌兼有反硝化和厌氧氨氧化能力,其代谢多样性则为加速厌氧氨氧化反应器的启动提供了依据.经过长期培养,厌氧消化污泥可呈现硫酸盐型厌氧氨氧化活性,这为新型生物脱氮工艺的研发打下了基础.

厌氧氨氧化是一个新的研究领域,目前正处于快速发展之中,在菌种资源、菌种扩培、菌种保藏、反应器优化等多个方面都值得深入研究.就工程应用而言,当务之急是从丰富多样的自然生境中,筛选获得高活性的快生型菌种,并在此基础上探明其生理(营养和环境)特性,促进厌氧氨氧化菌的生长.

参考文献

[1]　vanderStarWRL,AbmaWR,BlommersD,etal.St2

artupofreactorsforanoxicammoniumoxidation:Experi2encesfromthefirstfull2scaleanammoxreactorinRotter2

+SO4

2-

→N2+S

和Zhao等

[46]

分别在厌氧生