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亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化过程与应用研究进展 被引量:5
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作者 孙巍 丁燕玲 +1 位作者 张丽娟 夏春雨 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期1064-1070,共7页
亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是指以亚硝酸盐为电子受体将甲烷厌氧氧化为二氧化碳的微生物生化反应过程。此反应是偶联碳氮循环的关键环节,是微生物碳氮循环的新内容,它的发现对于全... 亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是指以亚硝酸盐为电子受体将甲烷厌氧氧化为二氧化碳的微生物生化反应过程。此反应是偶联碳氮循环的关键环节,是微生物碳氮循环的新内容,它的发现对于全球的碳氮物质循环具有重要贡献。基于此,文章概述了N-DAMO过程的生化反应机理;总结了N-DAMO菌富集培养过程中的活性影响因素:NO2^--N浓度为2.40 mmol·L^-1时N-DAMO菌的反硝化活性最大,CH4分压为49 kPa可基本满足N-DAMO菌对CH4的需求量,N-DAMO菌最适pH值为7.6左右,最适温度为35℃左右,N-DAMO菌能够适应一定含量的盐度;浅析了N-DAMO过程在海洋、淡水及其湿地等不同生境中的分布特点;在此基础上,探讨了Anammox与N-DAMO的耦合反应机理在污水处理脱氮工艺中的应用,该工艺能够节约大量物质能源、减少经济成本和提高脱氮效率,具有巨大的潜在应用前景。 展开更多
关键词 亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化 反应机理 环境因子 污水脱氮
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亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化微生物生态学研究进展 被引量:9
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作者 沈李东 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期713-722,共10页
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是指以亚硝酸盐为电子受体将甲烷氧化为二氧化碳的微生物生理过程。虽然目前人们对于N-DAMO的研究主要集中于人工环境,但不断有证据表明N-DAMO菌广泛分... 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)是指以亚硝酸盐为电子受体将甲烷氧化为二氧化碳的微生物生理过程。虽然目前人们对于N-DAMO的研究主要集中于人工环境,但不断有证据表明N-DAMO菌广泛分布于不同类型生境(如河流、湖泊、湿地和海洋等)中,且在部分生境中已被证实N-DAMO反应的发生。这表明N-DAMO是一种被忽视的甲烷汇,其在全球温室气体减排中可能起着重要作用。本文介绍了N-DAMO菌的分类和生化反应机理,总结了N-DAMO菌在不同自然生态系统中的分布特征与作用强度,浅析了影响N-DAMO菌在自然生态系统中分布和发挥作用的主要环境因子,并探讨了N-DAMO反应作为一种被忽视的甲烷汇在控制温室气体排放中的贡献。 展开更多
关键词 亚硝酸盐甲烷氧化 甲烷 分类 分布 活性 环境因子
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稻田亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化对大气CO_(2)浓度缓增的响应 被引量:2
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作者 金靖昊 黄翯宸 +8 位作者 沈李东 田茂辉 刘心 杨王挺 杨钰铃 刘佳琦 任冰洁 徐江兵 胡正华 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1776-1787,共12页
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)是控制稻田甲烷排放的一种新途径,但有关其对大气CO_(2)升高的响应尚不清楚。依托开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,设置环境CO_(2)浓度处理(CK)... 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)是控制稻田甲烷排放的一种新途径,但有关其对大气CO_(2)升高的响应尚不清楚。依托开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,设置环境CO_(2)浓度处理(CK)和CO_(2)缓增处理(EC:每年增加40μL·L^(–1),至采样时CO_(2)浓度为CK+160μL·L^(–1))。采用稳定性同位素示踪、定量PCR和高通量测序等手段,分析不同CO_(2)处理下水稻关键生育期(分蘖期、拔节期和开花期)稻田n-damo活性及其功能微生物Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera)-like细菌的丰度、多样性和群落组成。结果发现,供试土壤中n-damo活性为0.31~5.09 nmol CO_(2)g^(–1)·d^(–1),M.oxyfera-like细菌丰度为7.51×10^(6)~5.49×10^(7)copies·g^(–1)。CO_(2)缓增一定程度上刺激了土壤中n-damo活性以及M.oxyfera-like细菌丰度,且在拔节期达到显著性水平:活性和丰度分别增加了137.9%和96.0%。同时还使M.oxyfera-like细菌的群落组成发生显著改变,并影响其多样性。EC处理下土壤可溶性有机碳含量和无机氮含量的改变很可能是导致n-damo活性及M.oxyfera-like细菌群落结构发生变化的重要原因。综上,稻田n-damo过程对大气CO_(2)浓度缓增具有正响应。 展开更多
关键词 大气CO_(2)浓度缓增 亚硝酸盐甲烷氧化 活性 群落结构 稻田土壤
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水生环境中反硝化型甲烷厌氧氧化研究进展
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作者 王培怡 李伟强 +2 位作者 周冉冉 卫恒臣 丁竹红 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第3期349-362,共14页
反硝化型甲烷厌氧氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)过程是偶联碳氮循环的重要过程,在氧化CH_(4)的同时还原NO_(3)^(-)或NO_(2)^(-),对缓解温室效应和富营养化问题具有双重意义。现有研究表明,隶属于NC10门的细菌和A... 反硝化型甲烷厌氧氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)过程是偶联碳氮循环的重要过程,在氧化CH_(4)的同时还原NO_(3)^(-)或NO_(2)^(-),对缓解温室效应和富营养化问题具有双重意义。现有研究表明,隶属于NC10门的细菌和ANME-2d的古菌是介导硝酸盐和亚硝酸盐型的DAMO过程的功能微生物,二者在全球主要水生生态环境中均有广泛的分布,但是对于其分布规律、环境调控机制及对总DAMO的相对贡献仍缺乏系统认识。鉴于此,本文系统综述了DAMO在水生生态系统中的分布研究进展:(1)总结了自然环境中DAMO潜在速率和功能微生物的检测方法;(2)汇总了DAMO过程及其功能微生物在水生环境中的分布规律;(3)总结了现有研究的不足并展望了未来研究的方向。综述研究表明,温度、氧、pH、NO_(3)^(-)/NO_(2)^(-)、甲烷与有机质、盐度等因素是调控自然水环境中DAMO分布的重要环境因素,DAMO速率在红树林、潮滩、富营养化湖泊(如滇池)、稻田等富含有机质的沉积物生境中高于其他生境,但考虑到不同生境在陆地和海岸带系统中的分布、面积不同,不同水环境对DAMO总体贡献仍需要进一步研究。ANME-2d古菌利用多种电子受体如Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)等金属氧化物进行CH_(4)厌氧氧化的选择机制和对CH_(4)去除的生态效应尚不清楚,是未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 温室气体 水生生态系统 反硝化甲烷氧化(DAMO) 甲烷 反硝化
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自然环境中亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化过程的研究进展
5
作者 张丽娟 丁燕玲 孙巍 《生态科学》 CSCD 2023年第2期266-272,共7页
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(Nitrite-dependent anaerobic methane oxidation N-DAMO)是以亚硝酸盐为电子受体,将甲烷氧化为二氧化碳的微生物反应过程。N-DAMO反应作为温室气体甲烷消耗的关键途径之一,在甲烷减排,缓解温室效应方面起着至... 亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(Nitrite-dependent anaerobic methane oxidation N-DAMO)是以亚硝酸盐为电子受体,将甲烷氧化为二氧化碳的微生物反应过程。N-DAMO反应作为温室气体甲烷消耗的关键途径之一,在甲烷减排,缓解温室效应方面起着至关重要的作用。基于此,文章概述了N-DAMO菌的分类和作用机理;浅析了N-DAMO菌在多种自然生境中的分布特征,N-DAMO菌不仅广泛分布于普通的自然环境中(如稻田、湿地、海洋、湖泊等),也存在于某些特殊生境中(如潮间带、盐湖、高原、沙漠湖泊等);总结了N-DAMO菌群富集培养过程中的影响因素,包括温度、甲烷浓度、基质浓度等,并且排泥可以有效提高反应器脱氮速率,增加N-DAMO菌的相对丰度,同时促进功能微生物的生长。 展开更多
关键词 亚硝酸盐甲烷氧化 自然环境 影响因素 分布
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亚硝酸盐对厌氧氨氧化的影响研究 被引量:25
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作者 张树德 李捷 +1 位作者 杨宏 张杰 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期324-326,i0001,共4页
以二沉池出水为原水,探讨了亚硝酸盐浓度对厌氧氨氧化生物膜滤池性能的影响。实验结果显示,亚硝酸盐浓度的提高有利于加快ANAMMOX反应速率,当NO2--N=118.4mg/L时,氨氮转化速率达最高;此后,进一步提高进水中NO2--N浓度,NO2--N对ANAMMOX... 以二沉池出水为原水,探讨了亚硝酸盐浓度对厌氧氨氧化生物膜滤池性能的影响。实验结果显示,亚硝酸盐浓度的提高有利于加快ANAMMOX反应速率,当NO2--N=118.4mg/L时,氨氮转化速率达最高;此后,进一步提高进水中NO2--N浓度,NO2--N对ANAMMOX反应产生了明显的抑制作用,ANAMMOX反应速率逐渐下降,但此时ANAMMOX细菌仍存在较高的活性。试验结果还显示,为获得良好的脱氮效果,进水中适宜的NO2--N∶NH4+-N应为1.3∶1。 展开更多
关键词 生活污水 深度处理 氧化 生物滤池 亚硝酸盐 ANAMMOX 硝酸盐浓度 反应速率 二沉池出水 NO2^-
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一段式厌氧氨氧化工艺亚硝酸盐氧化菌抑制方法研究进展 被引量:7
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作者 谢丽 殷紫 +2 位作者 尹志轩 王悦超 周琪 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2647-2655,共9页
近年来,厌氧氨氧化工艺(anaerobic ammonium oxidation,Anammox)作为一种新型的脱氮技术,由于其耗能少、效率高而被应用于高氨氮废水的处理中。然而,实际运行的厌氧氨氧化工程中有时会出现亚硝酸盐氧化菌(nitrite oxidizing bacteria,N... 近年来,厌氧氨氧化工艺(anaerobic ammonium oxidation,Anammox)作为一种新型的脱氮技术,由于其耗能少、效率高而被应用于高氨氮废水的处理中。然而,实际运行的厌氧氨氧化工程中有时会出现亚硝酸盐氧化菌(nitrite oxidizing bacteria,NOB)大量繁殖的情况,导致硝酸盐积累,脱氮效率下降。在一段式Anammox反应器中,通过控制某些影响因素,如调节体系中的溶解氧,控制游离氨和游离亚硝酸的浓度,调控碳源浓度以及外加中间产物(N2H4、NO和NH2OH)等方式,能够在维持Anammox工艺脱氮效率的同时有效抑制NOB。除了系统地综述一段式Anammox工艺中NOB抑制手段以外,将进一步讨论实际Anammox工程应用中抑制NOB大量繁殖行之有效的手段。 展开更多
关键词 一段式氧化 亚硝酸盐氧化菌抑制 溶解 游离氨和游离亚硝酸 碳源 中间产物
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微生物介导的不同电子受体型厌氧氨氧化
8
作者 王芙蓉 魏曼曼 《生物学杂志》 北大核心 2025年第2期91-98,共8页
厌氧氨氧化耦合不同的电子受体,是近年来陆续发现的新型生物脱氮方式,不仅在废水生物处理领域备受关注,在氮、硫、铁、锰等地球生物化学循环过程中亦发挥重要作用。聚焦亚硝酸盐型厌氧氨氧化(Anammox)、硫酸盐型厌氧氨氧化(sulfate-redu... 厌氧氨氧化耦合不同的电子受体,是近年来陆续发现的新型生物脱氮方式,不仅在废水生物处理领域备受关注,在氮、硫、铁、锰等地球生物化学循环过程中亦发挥重要作用。聚焦亚硝酸盐型厌氧氨氧化(Anammox)、硫酸盐型厌氧氨氧化(sulfate-reducing ammonium oxidation,Sulfammox)、铁氨氧化(Feammox)和锰氨氧化(Mnammox)等4种不同电子受体型厌氧氨氧化过程,对其反应过程机制及反应方程式进行分析和总结,并从不同类型厌氧氨氧化菌的系统发育多样性及代谢特性等方面进行综述、阐明不同电子受体型厌氧氨氧化技术及其功能微生物的研究现状,探讨其应用瓶颈及未来的发展方向,以期为后续的深入研究提供理论依据,为推动不同电子受体型厌氧氨氧化技术的发展及在废水脱氮领域的应用提供思路。 展开更多
关键词 氧化 硫酸盐氧化 铁氨氧化 锰氨氧化 不同电子受体
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亚硝酸盐对厌氧氨氧化耦合系统的脱氮效能及微生物群落的影响 被引量:1
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作者 梁燚彤 李泽敏 +3 位作者 吴宇伦 邱光磊 吴海珍 韦朝海 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期1275-1284,共10页
在连续流反应器中,逐步增加NO_(2)^(−)的浓度,构造阶梯积累比例,对过程调控与稳态运行具有积极意义。考察了耦合系统的脱氮性能和微生物群落的响应特征,探究NO_(2)^(−)对厌氧氨氧化(Anammox)耦合自养反硝化(AuDen)系统中厌氧氨氧化菌(An... 在连续流反应器中,逐步增加NO_(2)^(−)的浓度,构造阶梯积累比例,对过程调控与稳态运行具有积极意义。考察了耦合系统的脱氮性能和微生物群落的响应特征,探究NO_(2)^(−)对厌氧氨氧化(Anammox)耦合自养反硝化(AuDen)系统中厌氧氨氧化菌(AnAOB)和硫自养反硝化菌(SOB)相互作用的长期影响及反应机制。有效容积为2.50 L的厌氧生物流化床(AFBR)连续140 d的运行结果表明,与对照组(NO_(2)^(−)=0)相比,随着所积累NO_(2)^(−)浓度的增加,耦合系统的脱氮效率(NRE)及Anammox对总氮(TN)去除的贡献百分比显著提高,SO_(4)^(2-)的实际产生值/理论值明显减小,这说明了所积累的NO_(2)^(−)能够促进AnAOB与SOB之间的协同,提高了耦合系统TN的去除能力。在氮含量相同的情形下,存在NO_(2)^(−)积累的环境能够使系统脱氮效率从80.3%±3.2%提高至88.1%±3.4%,Anammox对TN去除的贡献从81.7%±2.4%提高至92.5%±2.3%。上述过程的高通量测序结果显示,随着NO_(2)^(−)浓度的增加,主要功能微生物(Thiobacillus、Candidatus kuenenia及Desulfurivibrio等)的相对丰度维持稳定或上升,水解菌(SM1A02、1013-28-CG33、SC-I-84等)的相对丰度也上升,而其他功能微生物的相对丰度下降,证明了存在NO_(2)^(−)积累的水质环境能够优化耦合群落的结构和功能。典型相关性分析(CCA)表明,NO_(2)^(−)浓度与Ca.kuenenia的丰度(P=0.539)呈负相关,而与Thiobacillus的丰度(P=0.00533)呈正相关,所积累的NO_(2)^(−)与Anammox、AuDen对总氮去除的贡献均为正相关关系(P=0.00767)。总体而言,所发现的NO_(2)^(−)在Anammox+AuDen耦合反应体系中的浓度-诱导-适应机制,演绎了如下规律:环境决定了微生物种群的结构与功能,相反,微生物种群也会通过结构调整来适应及影响它们的环境。 展开更多
关键词 氧化 自养反硝化 亚硝酸盐 协同 微生物群落
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亚硝酸型硝化—厌氧氨氧化工艺运行性能的研究 被引量:2
10
作者 叶建锋 何校初 陈峰 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期19-22,共4页
研究评估了生物亚硝酸型硝化反应器与Anammox反应器组成的新型脱氮系统的可行性及该系统的脱氮效率。在两个反应器成功启动的基础上,得出反应器容积负荷率过大时,厌氧氨氧化反应器的去除能力未能同步的得到提高;脱氮系统总的NH4+-N平均... 研究评估了生物亚硝酸型硝化反应器与Anammox反应器组成的新型脱氮系统的可行性及该系统的脱氮效率。在两个反应器成功启动的基础上,得出反应器容积负荷率过大时,厌氧氨氧化反应器的去除能力未能同步的得到提高;脱氮系统总的NH4+-N平均去除率达95%以上,系统的容积氨氮去除率为20.1 mg/(L.d),有机物的总去除率稳定在90%左右。 展开更多
关键词 脱氮 亚硝酸硝化 氧化 生物反应器
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硝酸盐型厌氧亚铁氧化生物脱氮工艺研究进展 被引量:2
11
作者 史超 胡俊生 +1 位作者 傅梓铖 王宇佳 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期50-55,共6页
生物法去除硝酸盐是一种经济高效的处置污染水体的手段。硝酸盐型厌氧亚铁氧化(NAFO)工艺因其具有低成本和低能耗的特点,已成为极具发展前景的新型污水生物脱氮技术。系统总结了NAFO的发现过程、反应原理、推测的代谢方式及微生物的研... 生物法去除硝酸盐是一种经济高效的处置污染水体的手段。硝酸盐型厌氧亚铁氧化(NAFO)工艺因其具有低成本和低能耗的特点,已成为极具发展前景的新型污水生物脱氮技术。系统总结了NAFO的发现过程、反应原理、推测的代谢方式及微生物的研究进展。介绍了工艺运行参数及应用方面的进展,探讨了研究中存在的问题,并对未来的研究方向进行展望。 展开更多
关键词 硝酸盐亚铁氧化 生物脱氮 代谢机理 运行参数
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页岩气返排水中的反硝化厌氧甲烷氧化微生物——群落结构与关键影响因子 被引量:1
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作者 李欣悦 卢培利 +3 位作者 刘俊 李仕康 侯争鸣 丁阿强 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5303-5312,共10页
首次探究了高温高压高盐的页岩气返排水中DAMO(denitrifying anaerobic methane oxidation)微生物存在的证据及其与关键环境因子之间的关联性.结果表明,在所研究的7个页岩气井场返排水中均检测到了DAMO古菌与细菌的存在,且古菌的丰度远... 首次探究了高温高压高盐的页岩气返排水中DAMO(denitrifying anaerobic methane oxidation)微生物存在的证据及其与关键环境因子之间的关联性.结果表明,在所研究的7个页岩气井场返排水中均检测到了DAMO古菌与细菌的存在,且古菌的丰度远高于细菌,其16S rRNA基因拷贝数分别为4.32×10^(4)~5.83×10^(5)copies/L和1.16×10^(3)~6.00×10^(3)copies/L.DAMO古菌与细菌的功能基因mcrA与pomA同样在所有的样品中检出.页岩气返排水中共发现了4个DAMO细菌代表性OTU与1个DAMO古菌代表性OTU,虽然返排水中盐度很高,但检出的DAMO细菌与古菌与已报道的淡水环境中的DAMO微生物亲缘性更近.RDA相关性分析表明,返排水常规理化因子对DAMO微生物的影响并非体现在微生物的丰度上,而是体现在微生物的功能上,其中pmoA基因丰度与TOC含量呈正显著相关,而mcrA基因丰度则与NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)、PO_(4)^(3-)和Cl^(-)浓度呈正相关,Cl^(-)影响最大.研究结果拓展了关于DAMO微生物环境分布的认识,可为缓解返排水中逸散甲烷所导致的温室效应的控制提供理论基础,也有助于加深对深部页岩微生物过程的认知. 展开更多
关键词 反硝化甲烷氧化 页岩气返排水 高盐 环境因子 群落结构
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冷泉碳酸盐岩有机碳、氮同位素的耦合及其对甲烷厌氧氧化过程的指示 被引量:1
13
作者 许卫校 胡钰 +3 位作者 张东 陈琳莹 冯东 陈多福 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期533-540,共8页
驱动甲烷厌氧氧化(AOM)过程的微生物不仅能同化吸收甲烷等碳氢化合物作为碳源,同时也能进行氮素的同化吸收,从而导致这些微生物的生物体出现显著的^(13)C、^(15)N亏损。目前还缺乏来自冷泉环境有机氮δ^(15)N数据来直接证实AOM参与氮的... 驱动甲烷厌氧氧化(AOM)过程的微生物不仅能同化吸收甲烷等碳氢化合物作为碳源,同时也能进行氮素的同化吸收,从而导致这些微生物的生物体出现显著的^(13)C、^(15)N亏损。目前还缺乏来自冷泉环境有机氮δ^(15)N数据来直接证实AOM参与氮的循环过程。本研究分析了来自墨西哥湾海底5个冷泉站位的自生碳酸盐岩的总氮(TN)、总无机氮(TIN)和总有机氮(TON)的含量及其δ^(15)N值,并结合前人获得的总无机碳和总有机碳含量和δ^(13)C数据进行研究,结果发现总氮的δ^(15)N与总有机碳的δ^(13)C只在部分站位表现出正相关性。然而,在排除无机氮的干扰后,总有机氮的δ^(15)N与总有机碳的δ^(13)C在所有站位均表现出正相关性。表明这种有机碳、氮同位素上的耦合与甲烷的活动密切相关,有望作为有效示踪过去海底甲烷渗漏及AOM作用的指标。 展开更多
关键词 冷泉 自生碳酸盐岩 甲烷氧化 稳定碳同位素 稳定氮同位素 氮循环
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有机条件下硫酸盐型厌氧氨氧化生物反应机理研究 被引量:1
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作者 杨江伟 袁林江 +1 位作者 王茹 杨丰丰 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期68-75,共8页
为探究有机条件下硫酸盐型厌氧氨氧化(SRAO)生物反应机理,在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中,建立了SRAO反应体系,实现氨氮与硫酸盐同步去除。通过物质衡算、活性测定、微生物分析等,总结获得UASB反应器中SRAO过程分步分层进行的特点。... 为探究有机条件下硫酸盐型厌氧氨氧化(SRAO)生物反应机理,在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中,建立了SRAO反应体系,实现氨氮与硫酸盐同步去除。通过物质衡算、活性测定、微生物分析等,总结获得UASB反应器中SRAO过程分步分层进行的特点。首先,在中下层污泥中,氨氮与硫酸盐在微生物作用下发生反应,生成硫离子和硝态氮;随后,在中上层污泥中,硫离子与硝态氮发生硫自养反硝化反应,生成硫酸盐和氮气。反应器中硫离子的积累会抑制SRAO微生物活性,因此,第二步反应是整体反应的限速步骤。破解硫离子对SRAO微生物的活性抑制,是SRAO技术发展面临的一大难题。 展开更多
关键词 上流式污泥床 硫酸盐氧化 硫自养反硝化 微生物菌群分析
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不同类型稻田亚硝酸型CH_(4)厌氧氧化潜力的比较研究
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作者 薛梦琪 周聪 +2 位作者 饶旭东 谢晴 张耀鸿 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第1期120-126,共7页
甲烷(CH_(4))厌氧氧化是稻田土壤中消减温室气体排放的重要过程.本试验选择内陆性南京稻田和滨海性上海崇明岛围垦稻田,比较研究稻田耕层(0~10 cm)和深层(50~60 cm)土壤中亚硝酸盐型CH_(4)厌氧氧化(n-DAMO)潜力的差异及其微生物驱动机制... 甲烷(CH_(4))厌氧氧化是稻田土壤中消减温室气体排放的重要过程.本试验选择内陆性南京稻田和滨海性上海崇明岛围垦稻田,比较研究稻田耕层(0~10 cm)和深层(50~60 cm)土壤中亚硝酸盐型CH_(4)厌氧氧化(n-DAMO)潜力的差异及其微生物驱动机制.结果表明,南京稻田耕层土壤的n-DAMO速率为3.51 nmol·g^(-1)·d^(-1)(以^(13)CO_(2)计),显著高于围垦稻田耕层土壤(1.43 nmol·g^(-1)·d^(-1)).两种类型稻田耕层土壤的n-DAMO速率均显著高于深层土壤.南京稻田和围垦稻田M.oxyfera-like细菌的16S rRNA基因拷贝数分别为(2.31~4.82)×10^(7)和(0.89~2.12)×10^(7) copies·g^(-1),与亚硝酸盐型CH_(4)厌氧氧化速率显著正相关.相关性分析发现,土壤有机碳、总氮、无机态氮是稻田n-DAMO速率分异的重要原因.综上所述,内陆性稻田土壤n-DAMO氧化潜力较高,其主要由较高的土壤本底碳、氮水平和功能微生物丰度所致. 展开更多
关键词 稻田 甲烷氧化 M.oxyfera
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海绵铁缓解污水厌氧氨氧化反应器中硝酸盐积累的效果 被引量:5
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作者 杨世东 陶文鑫 +1 位作者 崔鑫鑫 孔龙 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第22期185-190,共6页
该文旨在通过向厌氧氨氧化反应器中投加海绵铁来减轻厌氧SBR(sequencingbatchreactoractivatedsludge process)反应器中的硝酸盐积累,试验研究了海绵铁与硝酸盐和亚硝酸盐在静态条件下的反应。在静态条件下,部分硝酸盐和亚硝酸盐被海绵... 该文旨在通过向厌氧氨氧化反应器中投加海绵铁来减轻厌氧SBR(sequencingbatchreactoractivatedsludge process)反应器中的硝酸盐积累,试验研究了海绵铁与硝酸盐和亚硝酸盐在静态条件下的反应。在静态条件下,部分硝酸盐和亚硝酸盐被海绵铁还原成了氨。对比动态试验表明投加海绵铁可以将SBR出水硝酸盐质量浓度控制在25~30 mg/L左右。相同条件下不投加海绵铁出水硝酸盐质量浓度不断累积,直至超过55 mg/L。这可能是由于铁将硝酸盐还原为亚硝酸盐并与厌氧氨氧化进行了耦合。采用高通量测序发现投加海绵铁的反应器中厌氧氨氧化菌在微生物群落中所占的比例(22.55%)约为不投加反应器(8.85%)的3倍,表明投加海绵铁有利于反应器中厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌的生长和厌氧氨氧化反应器的启动。 展开更多
关键词 污水 氨氮 硝酸盐 海绵铁 氧化 亚硝酸盐 ASBR 高通量测序
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淡水生态系统中反硝化型厌氧甲烷氧化微生物的研究进展 被引量:3
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作者 王瑞飞 王亚利 杨清香 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1443-1448,共6页
反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)是在淡水生态系统中发现的一种全新的厌氧甲烷氧化途径,偶联了全球碳循环和氮循环,与NC10门细菌、DAMO古菌及厌氧氨氧化菌密切相关。首先介绍DAMO途径在淡水生态系统中的发现及其功能微生物。其次,重点阐述D... 反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)是在淡水生态系统中发现的一种全新的厌氧甲烷氧化途径,偶联了全球碳循环和氮循环,与NC10门细菌、DAMO古菌及厌氧氨氧化菌密切相关。首先介绍DAMO途径在淡水生态系统中的发现及其功能微生物。其次,重点阐述DAMO功能微生物在湖泊、湿地和河流等淡水环境中的研究进展,并对聚合酶链式反应(PCR)、荧光原位杂交(FISH)及高通量测序技术在DAMO功能微生物检测中的应用及发展进行总结与分析。最后,展望DAMO在淡水生态系统中的研究前景。 展开更多
关键词 反硝化甲烷氧化 NC10门细菌 氧化 反硝化甲烷氧化古菌
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硫酸盐型厌氧氨氧化研究与应用进展
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作者 李佳蔚 隋倩雯 +1 位作者 张烨铠 魏源送 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1493-1501,共9页
硫酸盐型厌氧氨氧化(S-Anammox)是一种在厌氧条件下同步去除NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2-)的新型生物处理工艺,为废水同步脱氮除硫提供了新思路,但是其氮硫转化机制、功能微生物与影响因素等研究仍有不足。综述了S-Anammox相关反应方程式、... 硫酸盐型厌氧氨氧化(S-Anammox)是一种在厌氧条件下同步去除NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2-)的新型生物处理工艺,为废水同步脱氮除硫提供了新思路,但是其氮硫转化机制、功能微生物与影响因素等研究仍有不足。综述了S-Anammox相关反应方程式、潜在功能微生物与功能基因、影响因素,分析了S-Anammox工艺的应用场景,提出了不同的组合工艺。建议进一步深化氮硫转化机制的研究,揭示功能微生物、反应条件与调控原理,为S-Anammox工程化应用提供理论与技术支持。 展开更多
关键词 含硫废水 硫酸盐氧化 功能微生物 同步脱氮除硫 硫酸盐还原
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纳米铁氧化物对Pelotomaculum schinkii培养系丙酸厌氧降解产甲烷的影响 被引量:1
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作者 尚欣宇 孙晓娇 +3 位作者 徐艳 王晓霞 陈光辉 邱艳玲 《微生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期32-39,共8页
微生物能利用导电材料进行电子传递,提高种间电子传递效率。铁基纳米导电物质可以加速土壤及厌氧消化系统中微生物间的种间电子传递,促进有机废弃物的产甲烷过程。前期获得了厌氧丙酸富集培养系,互营丙酸氧化菌(Pelotomaculum schinkii... 微生物能利用导电材料进行电子传递,提高种间电子传递效率。铁基纳米导电物质可以加速土壤及厌氧消化系统中微生物间的种间电子传递,促进有机废弃物的产甲烷过程。前期获得了厌氧丙酸富集培养系,互营丙酸氧化菌(Pelotomaculum schinkii)在培养系中占优势,本研究考察了10~4000 mg/L纳米铁氧化物对丙酸降解产甲烷过程的作用及微生物的影响。结果表明,低浓度的铁基纳米材料对丙酸降解有一定的促进作用,而高浓度会抑制产甲烷。10~1000 mg/L纳米Fe_(3)O_(4)对产甲烷无明显影响,1500~4000 mg/L最大产甲烷速率抑制了26%~80%,延滞期增加了174%~222%;10~200 mg/L纳米Fe_(2)O_(3)使最大产甲烷速率提高了21%~29%,1500~4000 mg/L最大产甲烷速率抑制了48%~58%,延滞期增加了29%~85%。微生物群落解析结果表明,与对照相比,10~1000 mg/L纳米Fe_(2)O_(3)使P.schinkii相对丰度略有增加,而4000 mg/L纳米Fe_(3)O_(4)/Fe_(2)O_(3)使P.schinkii的相对丰度下降了70.7%和55.9%,说明高浓度纳米铁氧化物会抑制P.schinkii的活性,导致丙酸降解及产甲烷速率降低。 展开更多
关键词 纳米铁氧化 丙酸降解 甲烷生成 互营 互营丙酸氧化菌(Pelotomaculum schinkii)
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清华大学黄霞教授团队WR:铁氧化还原循环在介导厌氧产甲烷直接种间电子传递过程中不可忽视的作用
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作者 赵奕然 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期43-43,共1页
近日,清华大学环境学院黄霞教授团队在环境领域知名期刊Water Research上发表了题为“Neglected role of iron redox cycle in direct interspecies electron transfer in anaerobicmethanogenesis:Inspired from biogeochemical proces... 近日,清华大学环境学院黄霞教授团队在环境领域知名期刊Water Research上发表了题为“Neglected role of iron redox cycle in direct interspecies electron transfer in anaerobicmethanogenesis:Inspired from biogeochemical processes”的研究论文。厌氧消化是实现绿色低碳废水处理的重要技术选项,互营微生物之间的种间电子传递是影响厌氧消化处理效率和运行稳定性的关键环节。外源投加半导电铁氧化物可显著强化厌氧产甲烷种间电子传递,但关于该复杂多相体系中物化-生化耦合作用机制的认知存在局限。 展开更多
关键词 清华大学环境 甲烷 直接种间电子传递 废水处理 消化处理 多相体系 氧化还原循环 绿色低碳
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