反硝化,,也稱脫氮作用,,是指細(xì)菌將硝酸鹽(NO3?)中的氮(N)通過一系列中間產(chǎn)物(NO2?、NO,、N2O)還原為氮?dú)猓∟2)的生物化學(xué)過程。參與這一過程的細(xì)菌統(tǒng)稱為反硝化菌,。
反硝化,,也稱脫氮作用,,是指細(xì)菌將硝酸鹽(NO3?)中的氮(N)通過一系列中間產(chǎn)物(NO2?、NO,、N2O)還原為氮?dú)猓∟2)的生物化學(xué)過程,。參與這一過程的細(xì)菌統(tǒng)稱為反硝化菌。
反硝化菌在無氧條件下,,通過將硝酸鹽(NO3?)作為電子受體完成呼吸作用(respiration)以獲得能量,。
這一過程是硝酸鹽呼吸(nitrate respiration)的兩種途徑之一,另一種途徑是是硝酸異化還原成銨鹽(DNRA),。?
硝化細(xì)菌可以將水體中的亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成為硝酸鹽,之后再由反硝化菌將硝酸鹽再轉(zhuǎn)化成為氮?dú)?,或者是藻類在生長的過程中直接把硝酸鹽利用掉,,但是有一點(diǎn)硝化細(xì)菌以及反硝化細(xì)菌需要在高溶解氧的環(huán)境下才能夠活的好,并且需要有固定的場所附著,。所以硝化細(xì)菌這幾年在高位池中感覺推廣不是太好,。
反硝化細(xì)菌,是指一類能將硝態(tài)氮(NO-3N)還原為氣態(tài)氮(N2)的細(xì)菌群,,已知的有10科,、50個(gè)屬以上的種類具有反硝化作用。自然界中最普遍的反硝化細(xì)菌是假單胞菌屬,;其次是產(chǎn)堿桿菌屬,。
在土壤氧氣不足時(shí),將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,,并進(jìn)一步把亞硝酸鹽還原為氨及游離氮的細(xì)菌,。能將硝酸鹽還原,并產(chǎn)生分子態(tài)氮?dú)?。?xì)菌分布范圍較廣,,大量存在于污水,、土壤及廄肥中,在缺氧的條件下能夠?qū)⑾跛猁}變成氨和氮,。
水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。其測定有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自凈狀況,。地表水中氮,、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí),微生物大量繁殖,,浮游生物生長旺盛,,出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。
第一,、折點(diǎn)加氯氧化法,,通過加入次氯酸鈉或者漂白粉進(jìn)行氧化,將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫?,目前市場上常見的氨氮去除劑基本以漂白粉為主,。其反?yīng)方程式如下所示:
2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O
第二、利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮,,其原理是硝化菌和反硝化菌的聯(lián)合作用,,將水中氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖赃_(dá)到脫氮目的。首先通過硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,,然后再進(jìn)行反硝化,,將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻F浞磻?yīng)原理結(jié)構(gòu)式如下所示:
2NH3+3O2→HNO2+H2O+能量(亞硝化作用)
2HNO2+O2→ 2HNO3+能量(硝化作用)
HNO3+CH3OH→N2 + CO2+H2O+能量(反硝化作用)
注:總氮,,簡稱為TN,,水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一??偟亩x是水中各種形態(tài)無機(jī)和有機(jī)氮的總量,。包括NO3-、NO2-和NH4+等無機(jī)氮和蛋白質(zhì),、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮,,以每升水含氮毫克數(shù)計(jì)算。常被用來表示水體受營養(yǎng)物質(zhì)污染的程度,。
第一,、折點(diǎn)加氯氧化法,通過加入次氯酸鈉或者漂白粉進(jìn)行氧化,,將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫?,目前市場上常見的氨氮去除劑基本以漂白粉為主。其反?yīng)方程式如下所示:
2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O
第二,、利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮,,其原理是硝化菌和反硝化菌的聯(lián)合作用,,將水中氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖赃_(dá)到脫氮目的。首先通過硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,,然后再進(jìn)行反硝化,,將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻F浞磻?yīng)原理結(jié)構(gòu)式如下所示:
2NH3+3O2→HNO2+H2O+能量(亞硝化作用)
2HNO2+O2→ 2HNO3+能量(硝化作用)
HNO3+CH3OH→N2 + CO2+H2O+能量(反硝化作用)
注:總氮,,簡稱為TN,,水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一??偟亩x是水中各種形態(tài)無機(jī)和有機(jī)氮的總量,。包括NO3-、NO2-和NH4+等無機(jī)氮和蛋白質(zhì),、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮,,以每升水含氮毫克數(shù)計(jì)算。常被用來表示水體受營養(yǎng)物質(zhì)污染的程度,。
水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一,。其測定有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自凈狀況。地表水中氮,、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí),,微生物大量繁殖,浮游生物生長旺盛,,出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài),。
水質(zhì)總氮的測定方法主要有:
1,、堿性過硫酸鉀紫外分光光度法(HJ 636-2012) [2] :現(xiàn)如今,,水質(zhì)監(jiān)測的主要方法,如英國RAIKING,,銳泉等品牌是主流的在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上優(yōu)化的在線監(jiān)測產(chǎn)品,。
2、氣相分子吸收光譜法:該方法主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室,。
3,、也有采用氨氮、硝酸根,、亞硝酸根分別進(jìn)行測量,,然后將結(jié)果累加值作為總氮的測量結(jié)果。典型應(yīng)用如德國WTW,。
4,、在環(huán)境地表水、水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域,,堿性過硫酸鉀紫外分光光度法以及優(yōu)化方法是當(dāng)前的主要方法,。
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