氨化反应

氨化反应含氮有机物经微生物降解释放出氨的过程，称为氨化作用。这里的含氮有机物一般指动物、植物和微生物残体以及它们的排泄物、代谢物所含的有机氮化物。主要包含蛋白质、核酸，还有尿素、尿酸、几丁质、卵磷脂等含氮有机物，它们都能被相应的微生物分解，释放出氨。氨化作用无论在好氧还是在厌氧条件下，它在中性、碱性还是酸性环境中都能进行，只是作用的微生物种类不同、作用的强弱不一。只有当环境中存在一定浓度的酚或木质素──蛋白质复合物时，才会阻滞氨化作用的进行。在各种脱氮除磷的工艺中，再个个池中氨氮含量基本呈现下降趋势。在最初的厌氧或好氧条件下，由于氨氮的产生，池水的碱度增大。在缺氧-好氧工艺中，氨氮的含量是平缓的下降的；在厌氧-缺氧-好氧工艺中,氨氮的含量在厌氧阶段呈现较强的下降趋势，在缺氧时较平缓，在好氧前段突升后平缓下降。一般生物废水处理反应器内的微生物都能降解蛋白质、多肽、氨基酸、尿素等含氮化合物以获得生命活动所需能量和其它小分子物质,并生成氨氮,这个过程称为氨化。蛋白质的分解过程如下:蛋白质--蛋白胨-多肽-氨基酸。不同微生物所具有的蛋白酶也不尽相同,如枯草杆菌有明胶酶和酪蛋白酶,而大肠杆菌没有这两种酶,因此不能分解明胶和酪蛋白。污水中能分解蛋白质的微生物种类很多,特别是假单胞菌属、牙孢菌属中某些种均能产生蛋白酶。真菌中的曲霉、毛霉和木霉也能产生蛋白酶分解蛋白质。氨基酸被吸收进入微生物细胞后,有的转化为另一种氨基酸用于合成菌体蛋白质或某些含氮化合物的合成。而另一部分氨基酸的降解主要通过脱氨基和脱羧基两种方式。由于微生物类型、氨基酸种类与环境条件不同,脱氨方式也不同,主要有:ａ.氧化脱氮:在有氧条件下好氧微生物将氨基酸氧化成酮基酸和氨。ｂ.还原脱氮:在厌氧条件下,专性厌氧菌和兼性厌氧菌将氨基酸还原成饱和脂肪酸和氨。ｃ.水解脱氮和减饱和脱氮:不同氨基酸经此两种方式脱氨生成不同的产物。如大肠杆菌及变形杆菌水解色氨酸,生成吲哚、丙酮酸及氨;粪链球菌使精氨酸产生瓜氨酸;大肠杆菌、变形杆菌、枯草杆菌和酵母菌等能将半胱氨酸分解为丙酮酸、氨和硫化氢。生物脱氮系统中,互生关系主要表现为在化学水平的协作,即微生物间相互提供生长因子、代谢刺激物或降解对方的代谢抑制物,平衡ｐＨ值,维持适当的氧化还原电位或消除中间产物的累积。氨化细菌,亚硝酸菌,硝酸菌及反硝化菌之间就表现为互生关系。在氮素转化过程中,氨化细菌分解有机氮化合物产生氨,为亚硝酸菌创造了必需的生活条件,但对氨化细菌则无害也无利。普遍认为氨化作用较多的发生在好氧阶段，其中对于氨化作用影响较大的是水温，由于生物酶对氨化作用起着直接的作用，而温度对酶的活性影响是众所周知的；根据氨化反应的动力学，PH值对氨化作用也有一定的影响；资料显示当生物絮体表面溶解氧浓度较高时,优势微生物为氨化菌及硝化菌,而絮体内部,由于氧传递阻力增大和外部好氧菌的消耗,形成缺氧状态,从而反硝化菌占优，说明溶解氧对于氨化作用也有一定的影响；另外在第一篇回复中我也提到了有些有机物质会抑制氨化的发生；在很多报道中都有芽孢杆菌对于有机氮的氨化作用非常强烈的说法，在很多水生植物塘中，芽孢杆菌属于优势菌种。