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作者：李登志;刘海涛;伍洋伯;崔锡钦;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;山东省海洋环境地质工程重点实验室;青岛市勘察测绘研究院;
摘要：Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)广泛存在于各类工业废水中。为促进厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation, anammox)在高氨氮工业废水处理领域的应用，本文考察了Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)对厌氧氨氧化-升流式厌氧污泥床(ANAMMOX-UASB)反应器脱氮性能及微生物的影响，分析了anammox反应中硝酸盐还原酶(NR)、亚硝酸盐还原酶(NiR)、肼合成酶(HZS)和肼氧化酶(HZO)的活性变化，揭示了Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)对anammox的抑制机理。结果表明，在氮容积负荷(NLR)为1.50 kg·m~(-3)·d~(-1)条件下，Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)对anammox的抑制阈值分别为2.0和1.0 mg·L~(-1),此浓度下anammox污泥的比厌氧氨氧化活性(SAA)分别下降56.21%和58.71%,但厌氧氨氧化-上流式厌氧污泥床生物反应器(ANAMMOX-UASB)仍具有稳定脱氮性能，氮去除效率(NRE)分别为81.65%和83.24%。4.0 mg·L~(-1)Cu(Ⅱ)和2.0 mg·L~(-1)Ni(Ⅱ)分别导致ANAMMOX-UASB的NRE下降至17.09%和22.07%。解除Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)胁迫后，ANAMMOX-UASB脱氮性能均成功恢复，恢复期分别为20和54 d,但SAA仅恢复至5.62和4.90 mg·g~(-1)·h~(-1),为初始状态的42.29%、37.81%。Ni(Ⅱ)对anammox的抑制主要归因于对功能酶NiR活性的负面作用，2.0 mg·L~(-1)Ni(Ⅱ)使NiR活性降低40.00%;Cu(Ⅱ)对4种功能酶未产生明显抑制，4.0 mg·L~(-1) Cu(Ⅱ)仅使HZS活性降低10.00%。厌氧氨氧化菌(AnAOBs)通过分泌大量胞外聚合物(EPS)可有效抵抗Cu(Ⅱ)胁迫，但无法有效应对Ni(Ⅱ)胁迫。Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的添加引起Candidatus Brocadia和Candidatus Jettenia之间生态位变化，Candidatus Jettenia对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)具有更强的耐受性。
关键词：厌氧氨氧化;;Cu(Ⅱ);;Ni(Ⅱ);;酶活性
基金资助：国家自然科学基金项目(51978636)资助~~
