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硝酸盐异化还原为铵(DNRA)是与反硝化作用不同的另一种脱氮方法,在自然界氮循环起着重要作用。DNRA可以将硝酸盐、亚硝酸盐或络合态NO转化为铵,在水中可供微生物作为氮源利用,在土壤中可以保持氮肥的肥效,在废气净化中可回收氮资源。由于DNRA过程影响因素众多,对纯菌株的DNRA过程机制和影响因素的探究十分必要。目前,纯培养条件下的DNRA过程研究较少,本实验针对这一问题,对实验室筛选的Shewanella sp.RQs-106进行DNRA功能及其影响因素考察。主要内容如下:考察了Shewanella sp.RQs-106在不同C/N比条件下还原NaNO2的能力。结果表明该菌株可以高效还原5 mM NaNO2为铵,具有良好的DNRA性能,较适宜的C/N比为20。探究不同电子供体、电子受体、pH值和温度对菌株DNRA过程的影响。结果表明,适宜电子供体为乳酸钠。菌株能够以亚硝酸盐和络合态NO为底物进行DNRA过程,但是络合态NO毒性较高,所以亚硝酸盐是菌株RQs-106进行DNRA过程较适宜的电子受体。DNRA过程较适宜的pH值为7.2,温度为30°C。考察了氨氮浓度和亚硝酸盐浓度对DNRA过程的影响。初始添加5-20 mM NH4Cl会促进菌株对5 mM NO2-的降解,但促进效果不明显,其中5 mM NH4Cl的实验组DNRA速率最快。10-20 mM的NO2-会抑制菌株的DNRA过程,在实验添加的固定生物量的条件下,较适宜的初始亚硝酸盐浓度为5 mM。考察了酵母浸粉、氧化还原介体和硫化物对DNRA过程的强化机制。结果表明,酵母浸粉可减缓高浓度亚硝酸盐的抑制,促进以5 mM NO2-为电子受体的DNRA过程。同位素实验表明,加入酵母浸粉后体系所产生的氨氮大部分来自于亚硝酸盐的转化,初始添加的亚硝酸盐接近100%转化为氨氮。氧化还原介体(AQS、AQDS和核黄素)可明显促进DNRA过程,20-150μM AQS均可使菌株RQs-106的DNRA过程加快一倍,实验浓度范围内的AQS对DNRA过程的促进作用无明显差异,还原5 mM亚硝酸盐较适宜的AQS添加量为20μM。分别向异养DNRA体系中加入3.3 mM和7.3 mM硫化物,菌株RQs-106的DNRA过程受到了抑制。菌株RQs-106不仅具有异养DNRA功能,也具有硫自养DNRA功能,硫自养DNRA过程与异养DNRA过程之间存在竞争。