硫化细菌以及亚硝化细菌在环境工程上的应用.doc

硝化细菌以及亚硝化在环境工程上的应用环境工程0801 200829090119高伟摘要：关键词：摘要硝化细菌介绍:硝化细菌是一种好氧性细菌，包括亚硝化菌和硝化菌。生活在有氧的水中或砂层中，在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。硝化细菌分类：硝化细菌属于自营性细菌，包括两种完全不同的代谢群：亚硝酸菌属 ( nitrosomonas ) 及硝酸菌属 ( nitrobacter )，它们包括形态互异的杆菌、球菌和螺旋菌。亚硝化菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌。硝化菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。硝化细菌在环境上的应用:应用原理:亚硝酸细菌（又称氨氧化菌）将氨氧化成亚硝酸。反应式：2NH33O22HNO22H2O158kcal(660kJ)。硝酸细菌（又称硝化细菌）将亚硝酸氧化成硝酸。反应式：HNO2 + 1/2 O2 = HNO3, -G = 18 kcal。这两类菌能分别从以上氧化过程中获得生长所需要的能量,由于植物对NH3的N直接利用较少,如果不很好的进行转化利用会造成N积累从而使土壤或水的微量元素失调从而造成污染但是利用硝化细菌和亚硝化细菌,可以解决环境工程中对土壤水中氮污染的治理.具体应用:硝化细菌在自然界氮素循环中具有重要作用。这两类菌通常生活在一起，避免了亚硝酸盐在土壤中的积累，有利于机体正常生长。土壤中的氨或铵盐必需在以上两类细菌的共同作用下才能转变为硝酸盐，从而增加植物可利用的氮素营养。我们知道，亚硝酸对于人体来说是有害的，这是因为亚硝酸与一些金属离子结合以后可以形成亚硝酸盐，而亚硝酸盐又可以和胺类物质结合，形成具有强烈致癌作用的亚硝胺。然而，土壤中的亚硝酸转变成硝酸后，很容易形成硝酸盐，从而成为可以被植物吸收利用的营养物质。在硝化细菌的作用下，土壤中往往出现较多的酸性物质。这些酸性物质可以提高多种磷肥在土壤中的速效性和持久性，可以防治马铃薯疮痂病等植物病害，甚至可以使碱性土壤得到一定程度的改良。应用局限性:a) 硝化细菌的存活条件比较苛刻硝化细菌的存活需要水分，还需要很高的氧气，所以只能生活在生化棉、生化球、玻璃环、陶瓷环等各种有微孔的滤材中。只有同时满足了水分与氧气的供应，它们才能存活。硝化细菌最适宜在在弱碱性的水中生活，在温度达到25度左右时生长繁殖最快。b) 硝化效率不高 由上化学式可知其能量利用率不高，故生长较缓慢，其平均代时（即细菌繁殖一代所需要的时间）在10小时以上。c) 转化步骤繁琐时至今日，人们尚未发现一种硝化细菌能够直接把氨转变成硝酸，所以说，硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。一旦两种细菌比例失调产生亚硝酸盐,人体影响很大.产生的硝酸盐也极易通过土壤渗漏进入地下水，成为一种潜在的污染源，造成对人类健康的威胁. 未来技术展望:利用基因技术使娇贵的硝化细菌能够适应苛刻的环境,如缺氧 高温 等,增加其繁殖速度,提高能量利用效率.综合硝化细菌与亚硝化细菌的功能特点,可以合成