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作者：伍洋伯;陈奕兆;王玉;马金明;王文鑫;聂新华;季军远;
单位：中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室;生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心;潍坊市滨海生态环境监控中心;
摘要：重金属对厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation, Anammox)工艺脱氮性能的抑制是该工艺推广应用中面临的严峻挑战之一。为增强Ni(Ⅱ)胁迫下Anammox脱氮性能，本文研究了甜菜碱对Ni(Ⅱ)胁迫下Anammox脱氮的强化效果及其缓(解)Ni(Ⅱ)毒机制。结果表明，甜菜碱可明显强化Ni(Ⅱ)胁迫下Anammox的脱氮性能，在Ni(Ⅱ)浓度为0.5 mg·L~(-1)时，添加甜菜碱的Anammox工艺脱氮效率(Nitrogen removal efficiency, NRE)可达93.50%以上，而未添加甜菜碱的Anammox工艺的NRE为87.43%。在Ni(Ⅱ)浓度为2 mg·L~(-1)时，添加甜菜碱的Anammox工艺NRE可长期维持(>80 d)在83.00%以上，而未添加甜菜碱的Anammox工艺脱氮性能已崩溃(NRE<50%)。甜菜碱可显著提高Anammox工艺对Ni(Ⅱ)的抗性，对Ni(Ⅱ)的耐受度可从2 mg·L~(-1)提高到4 mg·L~(-1)。甜菜碱可促进Anammox污泥中松散附着胞外聚合物(Loosely bound extracellular polymeric substances, LB-EPS)的分泌，提高血红素c含量。与未添加甜菜碱的Anammox相比，添加甜菜碱的Anammox工艺中硝酸还原酶(NR)、肼氧化酶(HZO)和肼合成酶(HZS)的活性显著提高，最大增幅分别为196.22%、80.81%和195.87%。甜菜碱可增加Anammox污泥中Candidatus Brocadia的丰度，可使2 mg·L~(-1)的Ni(Ⅱ)浓度下Candidatus Brocadia丰度达25.12%。本研究可为缓解重金属对Anammox工艺脱氮的抑制及强化重金属环境下的脱氮效果提供理论基础和技术支持。
关键词：厌氧氨氧化;;镍;;甜菜碱;;脱氮性能;;机理
基金资助：国家自然科学基金项目(51978636)资助~~
