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DNRA第二步:亚硝酸盐还原为氨氮

亚硝酸氨化:亚硝酸通过异化性还原经羟氨转变成氨 - 场所: 细胞周质 Periplasm,周质空间 、靠近细胞内膜 $ NO 2^-+8H^+ \xrightarrow 周质五血红素细胞色素c亚硝酸盐还原酶(NrfA) NH 4^++2H 2O $ 2^-\xrightarrow NrfA NO$ 厌氧氨氧化细菌脱氮时,此步也是维持厌氧氨氧化过程稳定进行的关键步骤。

第二步: ^-$ 还原为^+$

亚硝酸氨化:亚硝酸通过异化性还原经羟氨转变成氨

链条1

• 场所:[[细胞周质(Periplasm,周质空间)]]、靠近细胞内膜

$ NO_2^-+8H^+ \xrightarrow{周质五血红素细胞色素c亚硝酸盐还原酶(NrfA)} NH_4^++2H_2O $

链条2

^-\xrightarrow {NrfA} NO$

厌氧氨氧化细菌脱氮时,此步也是维持厌氧氨氧化过程稳定进行的关键步骤。采用同步硝化、厌氧氨氧化和反硝化工艺(SNAD)处理垃圾渗滤液时,DNRA细菌催化还原硝酸盐,与氨氧化细菌和厌氧氨氧化细菌协同作用实现氮的去除。使用气升式反应器去除低碳氮比废水中的氮,也是基于厌氧氨氧化、同步硝化反硝化和DNRA的共同作用。因此,即使DNRA过程在水处理中的贡献率不高,但其作用不容忽视。

\rightarrow{} NH_4^+$

根据呼吸类型也可将DNRA细菌分为好氧菌、微好氧菌、兼性厌氧菌以及严格厌氧菌。相对于$为电子受体(好氧呼吸)而言,微生物以^-$作为电子受体进行缺氧呼吸的产能效率非常低,因此,DNRA细菌多为兼性厌氧菌和严格厌氧菌。

• 发酵型(异养型),绝大部分种类

$ 3C_6H_{12}O_6(葡萄糖)+2NO_3^-+2H_2O\xlongequal[]{} 6CH_3COOH+NH_4^++6HCOOH $ 该反应产生大量还原剂,有利于DNRA过程。不同的碳源对不同微生物DNRA过程的影响并不相同。同时该反应会让pH升高。

• 呼吸型(自养型)

被[硫化氢](https://zhuanlan.zhihu.com/p/454110701)还原为氨氮

$ 4H_2S+NO_3^-+2H^+ \xlongequal[]{} 4S+NH_4^++3H_2O $ 或

$ 4H_2S+4NO_3^-+4H_2O \xlongequal[]{} 4NH_4^++4SO_4^{2-} $ 3. 第三步\rightarrow{}N_2O$: [[【亚硝酸盐反硝化】第2步:一氧化氮还原为一氧化二氮#描述]]