二价铁对厌氧氨氧化的正向调控机理研究

作者：张佳莉; 王思宇^*; 李海波; 郭建博

来源：天津城建大学学报, 2023, 29(04): 262-267.

DOI：10.19479/j.2095-719x.2304262

• 厌氧氨氧化
• 二价铁
• 代谢产物
• 电子传递
• 细胞活性

通过探讨不同浓度Fe2+的电子穿梭作用对厌氧氨氧化体系氮转化速率的影响规律，解析了该过程厌氧氨氧化代谢产物的分泌特性，并利用电化学特征分析和电子传递活性实验，揭示了Fe2+电子穿梭效应强化厌氧氨氧化脱氮的作用机制.结果表明：2 mg/L的Fe2+使NH4+-N和NO2--N的转化量分别增加51.07%和34.13%，并促进胞外聚合物(EPS)的分泌，使蛋白(PN)和多糖(PS)分泌量从9.76、10.16 mg/gVSS提升至11.55、13.57 mg/g VSS，而PN/PS从0.96降至0.85，表明Fe2+有助于增强颗粒污泥的疏水性和稳定性.塔菲尔(Tafel)、循环伏安(CV)、脉冲循环伏安(DPV)曲线分析表明，Fe2+可增强反应体系的交换电流密度和电容，促进核黄素、细胞色素c结合物等电活性物质的分泌，以加速电子转移.此外，厌氧氨氧化体系电子传递活性(ETSA)提升了1.25倍，三磷酸腺苷(ATP)分泌量增加了2.35倍，表明Fe2+对微生物呼吸代谢和细胞活性具有正向调控作用.本研究阐明了Fe2+对厌氧氨氧化体系EPS分泌、电子传递及细胞代谢活性的影响机制，为工程中采用Fe2+强化厌氧氨氧化过程提供了理论支持.

• 单位
  天津城建大学; 中国环境科学研究院