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厌氧氨氧化菌微生物特性研究进展
  • ISSN号:1006-687X
  • 期刊名称:《应用与环境生物学报》
  • 时间:0
  • 分类:X703.1[环境科学与工程—环境工程] X172[环境科学与工程—环境科学]
  • 作者机构:[1]南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室,衡阳421001, [2]北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124, [3]南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,衡阳421001, [4]哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨150090
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51408293); 中国博士后基金面上项目(2014M562114); 湖南省教育厅优秀青年项目(14B154); 南华大学博士科研启动基金资助项目(2013XQD10); 南华大学大学生创新试验项目资助
中文摘要:

与传统硝化反硝化生物脱氮技术相比,厌氧氨氧化(ANAMMOX)技术是一种节能降耗的新型生物脱氮技术.ANAMMOX菌是化能自养菌,具有独特的生理生化特性及生物脱氮机理,已成为污水生物脱氮中的研究热点.本文总结了环境生态因子,包括基质浓度、温度和p H、溶解氧及有机物对ANAMMOX菌活性的影响;介绍ANAMMOX菌独特的细胞结构、生理生化特征及生态分布特征;介绍氮素转换的中心分解代谢途径及电子传递系统,解释ANAMMOX生物脱氮机理;着重介绍分子生物学技术,包括荧光原位杂交(FISH)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、荧光定量PCR及宏基因组技术在ANAMMOX菌群落结构解析、生态分布及基因功能检测中的应用.未来还需要对ANAMMOX菌的适宜生长条件、生长代谢途径等进行深入研究,以期全面认识ANAMMOX菌的生命活动规律,为改善其生长弊端、扩大工艺在污水处理中的应用提供理论基础.

英文摘要:

Compared with the conventional nitrification/denitrification process, anaerobic ammonium-oxidizing (ANAMMOX) process was considered to be a promising new and sustainable process for nitrogen removal. ANAMMOX bacteria belong to the chemoautotrophic microbe, one of the research hotspots in wastewater treatment because of their specificities in physiology and metabolism. This paper summarizes the effects of environmental and ecological factors on the activity of ANAMMOX bacteria, including the substrate concentration, temperature and pH, dissolved oxygen and organic compounds. It also introduces the unique cell structure, physiological and biochemical characteristics and ecological distribution of ANAMMOX. Hypothetical scheme is shown as a combination of the central catabolism of ANAMMOX bacteria together with the nitrate reductase to generate low-redox-potential electrons for the acetyl-CoA pathway, contributing to understanding biological nitrogen removal mechanism of ANAMMOX process. Fast-developing molecular biological techniques, such as fluorescence in situ hybridization (FISH), denaturant gradient gel electrophoresis (DGGE), quantitative real-time PCR and metagenomic technology, provide us a convenient way to study ANAMMOX bacterial properties, including microbial community analysis, ecological distribution and functional genes test. With the development of theories and methods on molecular biology, new technologies including metagenomics and metaproteomics will provide more accurate information of ANAMMOX bacterial microbial properties, which will contribute to comprehensive understand of ANAMMOX activities and overcome the drawbacks of slow growth rate, and further expand ANAMMOX applications in wastewater treatment.

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期刊信息
  • 《应用与环境生物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院成都生物研究所
  • 主编:吴宁
  • 地址:成都市人民南路4段9号
  • 邮编:610041
  • 邮箱:biojaeb@cib.ac.cn
  • 电话:028-82890917
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-687X
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1482/Q
  • 邮发代号:62-15
  • 获奖情况:
  • 中国农业期刊金犁奖学术类一等奖(2006),* 中国期刊方阵双效期刊(2002年),* 四川省第二届优秀期刊(2000年),* 四川省一级学术期刊(1998年)
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:23016