万雨轩，王鑫

(南开大学 环境科学与工程学院；环境污染过程与基准教育部重点实验室，天津 300350)

图1 氮转化相关过程Fig.1 Nitrogen transformation

为了更深层次地理解DNRA过程以及其在氮循环中的重要作用，笔者总结了DNRA过程反应机理，功能微生物及其生理、遗传调控。对废水处理中可能影响DNRA过程的因素进行了详细探讨，并介绍了用于评估DNRA过程的两种方法。

1 DNRA的反应过程

1.1 DNRA反应机理

图2 DNRA过程中硝酸盐和亚硝酸盐还原酶的结构及作用机理Fig.2 Structure and mechanism of nitrate and nitrite

(1)

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1.2 DNRA过程相关微生物

多种参与氮转化的细菌在污水处理系统中共存，其中，DNRA细菌群落广泛存在。最近，Wang等[19]对中国不同地区的污水处理厂的8个处理单元的微生物群落进行分析发现，DNRA细菌群落中Nitrospira丰度最高，其次是Brocadia，Anaeromyxobacter和Geothrix。城市污水处理厂A2/O工艺系统的厌氧池中存在较高的有机物浓度和一定量的硝酸盐，具备了适合DNRA细菌生存的条件。刘芹等[20]在A2/O工艺处理系统中鉴定出进行DNRA的菌属主要为Thauera、Hydrogenophaga和Geobacter。但目前针对污水处理厂中DNRA相关微生物的种类、丰度以及与其他微生物群落的种间机制的深入研究还相对较少。

1.3 废水处理中的DNRA过程

通过对传统市政污水处理厂的DNRA过程进行评估，发现DNRA过程在6个不同规模污水处理厂的全部处理单元中广泛存在，但对N转化的贡献并不显著[19]。各国已经开始实施污水处理厂升级，使用额外的氧化、吸附和过滤技术可能会导致DNRA细菌数量的增多。北京污水处理厂升级改造后，DNRA细菌与反硝化细菌之间的比率从1.10显著增加至1.93，DNRA过程贡献率增大[21]。……