生活污水生物脱氮反硝化过程中电子竞争对N_2O产生的影响_李鹏章

生活污水生物脱氮反硝化过程中电子竞争对N_2O产生的影响_李鹏章书文章编号:1005-0930(2015)04-0645-011中图分类号:X703文献标识码:Adoi:10．16058/j．issn．1005-0930．2015．04．001收稿日期:2014-05-04;修订日期:2014-10-27基金项目:国家863计划项目(2011AA060903-02);北京市自然科学基金项目(8132010)作者简介:李鹏章(1985—)，男，博士研究生．通信作者:王淑莹(1953—)，教授，博士生导师．E-mail:wsy@bjut．edu．cn生活污水生物脱氮反硝化过程中电子竞争对N2O产生的影响李鹏章，王淑莹，刘越，彭永臻，杨庆(北京工业大学，北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京100124)摘要:目前，已有研究主要认为较小的COD/N是导致污水反硝化过程中N2O产生的关键因素，但有少部分研究发现即使在较小的COD/N下也没有发生N2O的累积．本研究利用SBＲ反应器，以实际生活污水为研究对象，考察了不同COD/N下各类电子受体类型(NO－3、NO－2、N2O及其组合)中氮氧化物的还原情况，进而探索反硝化过程中N2O产生的机理．结果表明:(1)在反硝化过程中，NO－3还原酶(Nar)、NO－2还原酶(Nir)、NO还原酶(Nor)以及N2O还原酶(Nos)均会发生对电子的竞争;(2)4种氮素还原酶对电子的竞争既会出现在碳源充足时，也会出现在碳源受限时;(3)COD/N的增加能够提高电子受体的还原速率和电子消耗速率，但在电子竞争环境下，N2O是否会发生积累取决于电子在Nos上分布的多少而不是COD/N的高低．关键词:反硝化;氮素还原酶;电子竞争;N2ON2O是一种强力温室气体，其温室效应约为CO2的300倍［1-3］．N2O也是一种可以引起臭氧层空洞的物质［4］，并正以每年0．31%的警戒速度持续增加．污水生物硝化和反硝化过程均是N2O产生的重要途径［5，7］．在硝化过程中，NH3被依次氧化为NO－2、NO－3，在此过程中，不稳定中间物(NH2OH、NOH)的化学氧化和分解［7-9］以及自养菌的反硝化作用［7，10］是产生N2O的原因，其中，自养菌利用NO－2作为电子受体的反硝化作用是硝化过程N2O产生的主要途径［6］．与硝化过程N2O的产生途径不同的是，