《厭氧硫酸鹽還原氨氧化反應機制與過程調控》是依託蘇州科技大學，由黃勇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：厭氧硫酸鹽還原氨氧化反應機制與過程調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃勇
- 依託單位：蘇州科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
厭氧氨氧化是地球氮素循環的重要途徑。Anammox生物除氮技術具有高效低耗的顯著特徵。近年來發現Anammox微生物可以利用多種電子受體和電子供體進行代謝活動；海洋科學研究推測硫的循環與Anammox途徑有著某種密切聯繫，有待獲得相關生物反應的直接證據支撐。若硫酸鹽還原/氨氧化過程得以有效實現，將使氨的生物轉化去除過程完全不需外加能量、且可回收固態硫，形成綠色無污染的生物除氮技術。本項目圍繞這一具有重要科學意義和套用價值的課題，擬以Anammox微生物作為接種物，在實驗室反應器中進行硫酸鹽還原氨氧化過程的深入研究，進一步明確硫酸鹽還原氨氧化過程的反應機制，了解作用微生物的種群及其特徵，探明影響反應的主要因素，尋求有效控制反應過程中物質轉化途徑的條件和調控手段。本研究將為解釋自然環境中氮硫同步轉化的新發現提供生物反應實驗依據，為開發新型的經濟高效生物同步脫氮除硫工藝提供技術原理和途徑。
結題摘要
厭氧氨氧化是地球氮素循環的重要途徑, Anammox 生物除氮技術具有高效低耗 的顯著特徵。近年來發現 Anammox 微生物可以利用多種電子受體和電子供體進行代謝活動;海洋科學研究推測硫的循環與 Anammox 途徑有著某種密切聯繫，有待獲得相關生物反應的直 接證據支撐。若硫酸鹽還原/氨氧化過程得以有效實現，將使氨的生物轉化去除過程完全不需外加能量、且可回收固態硫，形成綠色無污染的生物除氮技術。本項目圍繞這一具有科學意義和套用價值的課題，擬以 Anammox 微生物作為接種物，在實驗室反應器中進行硫酸鹽還原氨氧化過程的深入研究，明確硫酸鹽還原氨氧化過程的發生條件與反應機制，了解作用微 生物的種群及其特徵，探明影響反應的主要因素，尋求有效控制反應過程中物質轉化途徑的 條件和調控手段，以期為解釋自然環境中氮硫同步轉化的新發現提供生物反應實驗依 據，為開發新型的經濟高效生物同步脫氮除硫工藝提供技術原理和途徑。研究內容主要包括四個方面：（1）硫酸鹽還原氨氧化反應器的啟動和反應特徵；（2）硫酸鹽還原氨氧化體系中影響因素考察（3）氨與硫酸鹽同步轉化的條件（4）氨與硫酸鹽轉化途徑與反應機制。圍繞上述四個問題，獲得的主要研究結論為：SRAO現象在非嚴格厭氧、存在有機底物和混菌種培養的特定條件下才會發生。目前並無證據表明Anammox微生物具備利用硫酸鹽氧化氨的能力。在SRAO現象中，氨與硫酸鹽的轉化是分別進行的，氨是在AOB的作用下被氧化成亞硝酸鹽，進而在Anammox微生物的作用下生成氮氣。而硫酸鹽是在硫酸鹽異養還原菌的作用下，利用微生物衰亡釋放出的有機物為電子供體被還原。 通過本項目的研究，探明了SRAO現象中氨與硫酸鹽的同步轉化的條件，提出了與已有研究不同的SRAO作用微生物和反應機制並提供了相應的實驗和分析論證依據，解釋了相關研究中存在的問題和困惑。在項目研究過程中，對anammox體系轉化氨氮和硫酸鹽過程中發現的其他相關的問題，也從Anammox微生物代謝底物多樣性的視角開展了研究並獲得了相應的成果。
