低温条件下微生物对沉积物氮释放的影响研究魏全源

低温条件下微生物对沉积物氮释放的影响研究魏全源1,　黄廷林1,　李　荣2,　柴蓓蓓1,　聂小保1(1.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055;2.中国石油济南柴油机股份有限公司,山东济南250000)　　　:　通过室内静态模拟实验,研究了沉积物中氮的释放特性。将反应器密封后自然达到厌氧状态,温度与水库底部相近(7～8℃),进行未灭菌和灭菌两个系列对比试验,连续监测两个系列装置中NO-3-N、NO-2-N、NH+4-N、TN、DO和pH的变化,并对试验前后沉积物中的总氮含量进行测定。结果表明,未灭菌装置沉积物中总氮减少量明显多于灭菌装置,而上覆水中可监测总氮少于灭菌装置,说明在厌氧条件下氮元素会在微生物作用下从沉积物中释放出来,并通过反硝化和厌氧氨氧化等作用以气态形式释放出水体。试验前后对底泥表面的硝化、亚硝化、反硝化和氨化细菌的数量通过计数进行了比较,发现厌氧后反硝化细菌和氨化细菌明显增多,说明厌氧过程中对氮释放起主要作用的是反硝化细菌和氨化细菌。　　:　沉积物;　低温;　氮释放;　微生物作用:TU991　　:A　　:1673-9353(2009)04-0026-04doi:10.3969/j.issn.1673-9353.2009.04.007　　:(863)(2007AA06Z302);(50778147)MicrobialeffectsonsedimentsnitrogenreleaseinlowwatertemperatureWeiQuanyuan1,　HuangTinglin1,　LiRong2,　ChaiBeibei1,　NieXiaobao1(1.SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi'an710055,China;2.CNPCJinanDieselEngineCo.,Ltd.,Jinan250000,China)　　Abstract:　Thereleasecharacteristicsofnitrogenfromreservoirsedimentswereinvestigatedthroughstaticsimulationexperimentinlaboratory.Thereactorwassealedtokeepanaerobicnaturally,thewatertemperaturewassimilarwithbottomofthereservoir(7～8℃).Experimentswithsterilizedandnon-sterilizedsedimentwereconductedforcontinuousmeasurementofNO-3-N,NO-2-N,NH+4-N,TN,DOandpH.Theresultshowedthatnitrogenreleasedfromnon-sterilizedsedimentswasmorethanoneofthesterilized,butitwascontraryintheupperwater.Itindicatedthatinananaerobiccondition,nitrogenwouldbereleasedfromsedimentswithaprocessofmicroorganism,andthenitrogenwasconvertedintogaseousandwasescapedfromwaterwithdenitrificationandanaerobicammoniaoxidation.Thebacterianumberofnitrification,nitrosation,denitrificationandammonifyingwerecomparedbeforeandafteranaerobicprocess,itwasfoundthatbacteriaofdenitrificationandammonifyingwereincreasedevidentlyafteranaerobicprocess.Itindicatedthatbacteriaofdenitrificationandammonifyingplayedamajorroleintheprocessofnitrogenreleasefromthesediments.·26·第3卷　第4期2009年8月　　　　　　　　　　　　　　　供水技术WATERTECHNOLOGY　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.3No.4Aug.2009　　Keywords:　sediments;　lowtemperature;　nitrogenrelease;　effectofmicroorganism　　,,。-,-。,:DO、、(C/N)、、pH[1-3],。,。,,,,。1　样品处理与试验设计1.1　,PVC,,,,,()[4],(mostprobablenumber,MPN),99.97%。1.2　/1∶3(12),8℃。,,。,、、、、pH。、、MPN[5],,。HANAHI9143Microprocessor,pHPHS-3C,,,N-(1-)-,,,,[6-7]。2　结果分析与讨论,,、、、[2,8]。。2.1　DODO1、2。1,,,,。1　NO-3-NFig.1　CurvesofNO-3-Nrelease2　Fig.2　CurvesofDOvariation,,,2mg/L。(DO1～2mg/L),·27·2009年8月魏全源,等:低温条件下微生物对沉积物氮释放的影响研究第3卷　第4期,,,。,,,,。,,,,。2.2　3。,,,,。,,,,,。3　NH+4-NFig.3　CurvesofNH+4-Nrelease,,pH,pH。2.3　,、,。,(4),,,。4　NO-2-NFig.4　CurvesofNO-2-Nrelease2.4　,(5),,。5　TNFig.5　CurvesofTNrelease,,,,,6。6　Fig.6　ChangesofTNinthesedimentsbeforeandafterexperiment,NH+4,NH+4,,NH+4·28·第3卷　第4期　　　　　　　　　　　　　　　　供　水　技　术　　　　　　　　　　　　　　　　2009年8月,7。N2ON2[9],,TN。,(1)。,,,,,,,。1～6,,。-,,,NH+4,NH+4NO-2NO-3。NO-2NO-3,N2(O2)NH+4,,。2.5　(MPN)、、,1。,,,,。,。,,NO-3,。1　Tab.1　VariationofamountofbacteriabeforeandafterexperimentCFU·mL-1　404501400250450110×10445003　结论①　,,。②　,。-,-,。③　、、,,。:[1]　,,,.-[J].,1998,10(4):41-47.[2]　,,,.[J].,2007,19(4):382-389.[3]　,,,.NH+4-N[J].,2006,25(5):1333-1336.[4]　.[M].:,2000.[5]　,,.[M].:,2002.[6]　,,,.--[J].(),2008,44(2):139-141.[7]　,,,.[J].,2006,26(2):87-92.[8]　,,,.[J].,2006,14(1):11-15.[9]　GoltermanHL.Thechemistryofphosphateandnitrogencompoundsinsediments[M].Dordrecht/Boston/London:KluwerAcademicPublishers,2004.:2009-03-24·29·2009年8月魏全源,等:低温条件下微生物对沉积物氮释放的影响研究第3卷　第4期