异养硝化厌氧氨氧化及古菌氨氧化与新的氮循环

第28卷第8期2008年8月环境科学学报ActaScientiaeCircumstantiaeVol.28,No.8Aug.,2008基金项目:国家“863计划”项目(No.2006AA06Z319);国家自然科学基金(No.50778005)SupportedbytheHigh2techR&DProgramofChina(863Program)(No.2006AA06Z319)andtheNationalNaturalScienceFoundationofChina(NSFC)(No.50778005)作者简介:郭建华(1981—),男,博士研究生;3通讯作者(责任作者),E2mail:pyz@bjut.edu.cnBiography:GUOJianhua(1981—),male,Ph.D.candidate;3Correspondingauthor,E2mail:pyz@bjut.edu.cn郭建华,彭永臻.2008.异养硝化、厌氧氨氧化及氨氧化古菌与新的氮循环[J].环境科学学报,28(8):1489-1498GuoJH,PengYZ.2008.Heterotrophicnitrification,anaerobicammoniaoxidationandarchaealammoniaoxidationinanewnitrogencycle[J].ActaScientiaeCircumstantiae,28(8):1489-1498异养硝化、厌氧氨氧化及古菌氨氧化与新的氮循环郭建华1,彭永臻1,2,31.哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,哈尔滨1500902.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,北京100022收稿日期:2007207209修回日期:2007211221录用日期:2007211221摘要:自然界中氮循环与微生物的作用密不可分.在过去的几年里,随着异养硝化、厌氧氨氧化和古菌氨氧化过程的发现,人们对氮循环的认识发生了明显的变化.就异养硝化菌、厌氧氨氧化菌和氨氧化古菌的发现、生化机理及分子生物学等方面进行综述,旨在为今后人们重新认识和构建新的氮循环提供有用信息,并对这些新型微生物今后在污水生物脱氮处理中的应用提出了一些展望和设想.指出今后在污水生物处理系统中,可通过富集异养硝化菌强化同步硝化反硝化、富集厌氧氨氧化菌实现单级自养脱氮、富集氨氧化古菌提高低溶解氧下的脱氮效率.关键词:厌氧氨氧化;氨氧化细菌;古细菌;氨氧化古菌;异养硝化;氮循环文章编号:025322468(2008)0821489210中图分类号:X703.1文献标识码:AHeterotrophicnitrification,anaerobicammoniaoxidationandarchaealammoniaoxidationinanewnitrogencycleGUOJianhua1,PENGYongzhen1,2,31.TheSchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin1500902.KeyLaboratoryofBeijingforWaterQualityScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100022Received9July2007;receivedinrevisedform21November2007;accepted21November2007Abstract:Theglobalnitrogencycleisdrivenbyaseriesofmicrobialactivities.Inthepastfewyears,theunderstandingofnitrogencyclingprocesseshaschangeddramaticallybasedonsomenewprocesses,includingheterotrophicnitrification,anaerobicammoniumoxidation(Anammox)andarchaealammoniaoxidation.Inthisreview,thediscovery,biochemistrymechanismandmolecularbiologyoforganismslinkedtotheseprocessesarepresentedandrelevantunknownquestionsarehighlighted.Anewnitrogencyclewillonlyemergethroughconsiderin