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自组装膜进样质谱系统及其在砂质沉积物异化硝酸盐还原研究中的应用 被引量：5
1
作者 谢成军 宋国栋 +2 位作者 刘素美 唐继尧 张桂玲 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期22-29,共8页
沉积物中的异化硝酸盐还原过程对于海洋氮循环起着至关重要的作用。基于15N标记的培养技术是目前测定沉积物异化硝酸盐还原的主要手段。准确快速测定15N标记的产物(29N2、 30N2)是量化异化硝酸盐还原各个过程速率的关键。本研究自行组... 沉积物中的异化硝酸盐还原过程对于海洋氮循环起着至关重要的作用。基于15N标记的培养技术是目前测定沉积物异化硝酸盐还原的主要手段。准确快速测定15N标记的产物(29N2、 30N2)是量化异化硝酸盐还原各个过程速率的关键。本研究自行组装膜进样质谱系统用于29N2和30N2的测定,对其测量条件进行了优化。结果表明,进样蠕动泵进样流速0.80 mL/min,进样时间3~3.5 min,恒温槽温度20~25℃,同时铜还原炉温度在300~600℃的条件下,^29N2/^28N2和^30N2/^28N2的测试精密度分别可以控制在0.1%和1%以内,比较适合29N2和30N2的测定。利用自组装的膜进样质谱系统结合15N标记的培养技术研究了青岛石老人沙滩沉积物中的异化硝酸盐还原过程。石老人沙滩沉积物不存在将硝酸盐完全还原为氮气好氧的反硝化。厌氧铵氧化、厌氧反硝化和异化硝酸盐还原为铵(Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium,DNRA)的潜在速率(以湿沉积物N计)分别为(0.05±0.01) nmol/(cm^3·h),(2.32±0.21) nmol/(cm^3·h)和(1.02±0.15) nmol/(cm^3·h)。厌氧反硝化是硝酸盐异化还原主要的贡献者,其比例接近70%,其次是DNRA,比例可达30%,而厌氧铵氧化的贡献最低,仅为1%。在N2产生过程中,主要贡献者是反硝化,厌氧铵氧化的贡献仅为2%。 展开更多
关键词 膜进样质谱 砂质沉积物 反硝化 厌氧铵氧化 异化硝酸盐还原为铵
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碳源性质和COD/NO_3^--N对硝酸盐还原途径的影响 被引量：4
2
作者 尹志轩 谢丽 +1 位作者 周琪 毕学军 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期58-61,共4页
通过批次试验考察了实际工业有机废水的碳源性质和COD/NO_3^--N对硝酸盐还原途径的影响。研究结果表明,木薯酒糟中含有大量的大分子易发酵有机物(如碳水化合物和蛋白质等),更易发生异化硝酸盐还原为铵(DNRA)过程;而葡萄糖合成废水和木... 通过批次试验考察了实际工业有机废水的碳源性质和COD/NO_3^--N对硝酸盐还原途径的影响。研究结果表明,木薯酒糟中含有大量的大分子易发酵有机物(如碳水化合物和蛋白质等),更易发生异化硝酸盐还原为铵(DNRA)过程;而葡萄糖合成废水和木薯酒精废水厌氧出水中,硝酸盐还原途径主要是通过反硝化进行的。虽然基质不同,但COD/NO_3^--N对硝酸盐还原途径的影响却呈现出相同的规律,即随着COD/NO_3^--N增大,反硝化所占的比例逐渐减小,DNRA占的比重逐渐增大。 展开更多
关键词 碳源 COD/NO3^--N 反硝化 异化硝酸盐还原为铵
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硝酸盐去除途径浅析 被引量：2
3
作者 韦宗敏 王婷 《广东化工》 CAS 2015年第11期152-153,共2页
目前研究发现的硝酸盐去除途径包括反硝化、同化作用、异化硝酸盐还原为铵、硫细菌氧化脱氮、厌氧氨氧化和铁细菌化能自养脱氮。硝酸盐负荷超标的淡水系统中,影响这些途径的因素是什么,现有的认识仍然不完整,需要进一步深入研究。
关键词 硝酸盐去除 反硝化 异化硝酸盐还原为铵 厌氧氨氧化
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基于次溴酸钠氧化-氨基磺酸还原测定沉积物^(15)N加富培养样品中的^(15)NH_(4)^(+)的方法探索 被引量：2
4
作者 徐颢铭 宋国栋 +2 位作者 刘素美 梁生康 张桂玲 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期147-154,共8页
沉积物中的异化硝酸盐还原过程是海洋中活性氮转化的关键过程之一。不同于反硝化和厌氧铵氧化,异化硝酸盐还原为铵(DNRA)是将硝酸盐直接还原为铵,而不是以氮气的形态移除,这有可能会加重水体富营养化和缺氧。目前测定沉积物中异化硝酸... 沉积物中的异化硝酸盐还原过程是海洋中活性氮转化的关键过程之一。不同于反硝化和厌氧铵氧化,异化硝酸盐还原为铵(DNRA)是将硝酸盐直接还原为铵,而不是以氮气的形态移除,这有可能会加重水体富营养化和缺氧。目前测定沉积物中异化硝酸盐还原过程的主要手段是^(15)N标记培养技术。为了准确评估DNRA的潜在速率,首先要准确测定加富样品中的^(15)N H_(4)^(+)浓度。常用测定^(15)N H_(4)^(+)的方法为基于次溴酸钠-碘氧化膜进样的四极杆质谱法。然而此方法的分析物之一^(30)N_(2)在分析时容易存在两个问题而导致结果失真:一是易受样品中O_(2)干扰而导致^(30)N_(2)含量被显著高估;二是^(30)N_(2)在检测器中平衡较慢从而导致测试时间较长且精密度较差。为解决上述问题,本研究采用次溴酸钠氧化-氨基磺酸还原的方法将^(15)N H_(4)^(+)转化为^(29)N_(2)后通过膜进样的四极杆质谱仪进行测定(简称Redox-MIMS法)。结果表明,Redox-MIMS法在氨基磺酸还原剂浓度为80~100 mmol/L时还原效率最好;方法的检测限约为0.5μmol/L,精密度为0.8%,工作曲线的线性范围可以达到0~150μmol/L。相对于次溴酸钠-碘氧化法,Redox-MIMS法反应条件温和,反应试剂相对易得,产物为^(29)N_(2),有效解决了^(30)N_(2)分析的一系列问题,并显著提高了测定效率(2 min/样品)。分别采用Redox-MIMS法和次溴酸钠-碘氧化法测定莱州湾沉积物实际样品,两种方法所测得的DNRA速率以及DNRA占异化硝酸盐还原的比例均无显著性差异,证明Redox-MIMS法是一种准确、高效地测定^(15)N加富培养样品中^(15)N H_(4)^(+)的方法。 展开更多
关键词 沉积物 氮循环 异化硝酸盐还原为铵 膜进样质谱 次溴酸钠氧化-氨基磺酸还原
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湖泊生态系统中微生物驱动氮-铁耦合反应研究进展 被引量：1
5
作者 冯旗 李晨希 +6 位作者 胡娜 李术艺 何宇 李泳哲 郭天赐 胡文龙 董依然 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期271-281,290,共12页
由于人类活动的影响,许多湖泊面临着氮(N)素富集引起的富营养化问题,这影响了湖泊生态系统的氮平衡和生态功能。系统地阐述了湖泊生态系统中微生物利用硝态氮和广泛分布的铁所驱动的氮-铁耦合脱氮过程,重点梳理了微生物参与的反硝化、... 由于人类活动的影响,许多湖泊面临着氮(N)素富集引起的富营养化问题,这影响了湖泊生态系统的氮平衡和生态功能。系统地阐述了湖泊生态系统中微生物利用硝态氮和广泛分布的铁所驱动的氮-铁耦合脱氮过程,重点梳理了微生物参与的反硝化、异化硝酸盐还原成铵和厌氧氨氧化与铁耦合过程研究的最新进展,并说明了Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的氧化还原循环可以持续支持与含氮化合物的反应。深入理解微生物驱动的氮-铁耦合机理,有助于认识其对湖泊内源脱氮等方面的生态和环境问题的贡献。 展开更多
关键词 湖泊生态系统 微生物 氮-铁耦合 依赖硝酸盐还原的铁氧化 铁氧化耦合异化硝酸盐还原成铵 铁氨氧化
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设施菜田与棚外粮田土壤菌群和反硝化气体产生的比较分析 被引量：5
6
作者 田浩 杨柳青 +6 位作者 曹文超 王芸 朱莹 陈冠舟 赵立平 王敬国 张晓君 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期835-844,共10页
【目的】对比设施菜田与棚外粮田土壤菌群以及N2O产生模式的差异。【方法】采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和反硝化功能基因(nir S,nos Z)方法分别比较两种土壤细菌群落以及功能基因类群丰度的差异,利用自动连续在线培养监测体系(Robot系统... 【目的】对比设施菜田与棚外粮田土壤菌群以及N2O产生模式的差异。【方法】采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和反硝化功能基因(nir S,nos Z)方法分别比较两种土壤细菌群落以及功能基因类群丰度的差异,利用自动连续在线培养监测体系(Robot系统)测定两种土壤在好氧、厌氧阶段N2O等反硝化相关气态产物产生模式,分析N2O/(N2+N2O+NO)产物比。【结果】设施菜田与棚外粮田具有不同的土壤细菌群落结构,并且土壤细菌总量得到了显著的提升,然而两种反硝化功能基因(nir S,nos Z)丰度并没有显著变化。与设施菜田相比,棚外粮田有相对低的N2O积累量以及产物比,并且在厌氧初期气体产生模式有所不同。培养后铵态氮和亚硝态氮含量上升。【结论】设施菜田长期有别于棚外粮田的管理方式造成了土壤细菌群落的显著改变,增大了活跃微生物总量,造成土壤酸化,并导致N2O在气态产物中的比例升高。设施菜田土壤微生物进行了与棚外粮田不同的硝酸盐呼吸过程,异化硝酸盐还原成铵(DNRA)过程有可能贡献了两种土壤的部分厌氧N2O产生量。 展开更多
关键词 日光温室 反硝化菌 细菌群落 氧化亚氮 异化硝酸盐还原成铵
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Shewanella sp.RQs-106还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO产氨过程影响因素
7
作者 高嘉欣 路达 +1 位作者 张玉 周集体 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期362-370,共9页
考察了菌株Shewanella sp.RQs-106还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO产氨过程的影响因素,在此基础上确定了适宜操作条件.结果表明,乙酸钠和柠檬酸钠不能作为菌株RQs-106的电子供体,较适宜的电子供体为乳酸钠,在36 h内产氨率可达到99%.C/N质量比值过高... 考察了菌株Shewanella sp.RQs-106还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO产氨过程的影响因素,在此基础上确定了适宜操作条件.结果表明,乙酸钠和柠檬酸钠不能作为菌株RQs-106的电子供体,较适宜的电子供体为乳酸钠,在36 h内产氨率可达到99%.C/N质量比值过高或过低都会对菌株的Fe(Ⅱ)EDTA-NO降解率和产氨率产生影响,最适宜的C/N质量比值为20.Fe(Ⅱ)EDTA-NO浓度过高会抑制菌株活性,导致Fe(Ⅱ)EDTA-NO难以被降解,本实验条件下宜控制Fe(Ⅱ)EDTA-NO浓度为1 mmol/L.当初始pH为5.0~6.0时,菌株RQs-106不能还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO,当初始pH值升高到7.2~9.0时,可将Fe(Ⅱ)EDTA-NO还原为氨氮,但碱性过大对菌株RQs-106活性有抑制,较适宜的pH值为8.0.菌株可在20~35℃内还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO并产氨,最适温度为30℃. 展开更多
关键词 Fe(Ⅱ)EDTA-NO 异化硝酸盐还原为氨(DNRA) 希瓦氏菌
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硫自养与异养混合亚硝酸盐反硝化过程铵生成机制 被引量：7
8
作者 刘双 赵剑强 +3 位作者 王莎 兰兰 李晓玲 芦昭霖 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1366-1373,共8页
为研究亚硝酸盐型碳、氮、硫同步脱除系统的特性,采用SBBR,以亚硝酸盐、硫化物及乙酸钠为基质,探索6种进水COD/N及5种进水S/N下碳、硫混合亚硝酸盐反硝化过程铵的生成机制。结果表明:在进水COD/N高于2、S/N高于1时,NO2--N去除率高达99%... 为研究亚硝酸盐型碳、氮、硫同步脱除系统的特性,采用SBBR,以亚硝酸盐、硫化物及乙酸钠为基质,探索6种进水COD/N及5种进水S/N下碳、硫混合亚硝酸盐反硝化过程铵的生成机制。结果表明:在进水COD/N高于2、S/N高于1时,NO2--N去除率高达99%;同时,当氧化还原电位(ORP)低于-400 mV时,会出现铵浓度明显升高现象,在此条件下,进水COD/N不变时,较高的S/N会促进铵的生成;控制进水S/N不变,COD/N为3时铵浓度升高最为明显。微生物分析结果表明,该碳、氮、硫混合体系中同时存在硫自养反硝化、异养反硝化及亚硝酸盐异化还原为铵等过程,碳、硫混合亚硝酸盐反硝化过程铵的生成机制可能是低氧化还原电位和过量电子供体存在的情况下亚硝酸盐异化还原为铵的过程。 展开更多
关键词 混合反硝化 异化亚硝酸盐还原为铵 COD/N S/N
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