在氧氣存在條件下的競爭
氧是自然產(chǎn)生的電子受體,能夠釋放巨大能量以有效抑制厭氧
微生物。這是因為在一切有氧環(huán)境中,由于氧的毒性作用,有氧呼
吸和厭氧代謝是兩個相互排斥的過程。當(dāng)氧存在時,大多數(shù)能夠進
行無氧呼吸的兼性好氧微生物都會抑制有利于有氧呼吸的過程。只
有在有氧條件和缺氧條件快速變化的環(huán)境里,例如在交替污泥處理
池中,才有利于厭氧呼吸細菌。在真實的環(huán)境下,厭氧過程通常只
發(fā)生在富含有機物的微觀和宏觀生境中,因為在這些地方氧的消耗
速率大于其擴散到生境中的速率。
在厭氧消化過程中,氧會受到排除,只有很少量的氧氣可能進
入反應(yīng)堆器,如基板的強烈曝氣。因為氧的溶解度較低,所以它不
會給消化反應(yīng)器中的厭氧微生物制造麻煩,而且很快就會成為兼性
微生物的食物。
脫氮菌和產(chǎn)甲烷菌之間的競爭
通過對甲烷生成反應(yīng)和硝酸鹽還原作用的氧化還原電勢進行直
接評估,結(jié)果是,脫氮菌比產(chǎn)甲烷菌更有競爭力,因為硝酸鹽脫氮
反應(yīng)能釋放更多的能量。這已在一些自然環(huán)境中得到證實。然而,
在大多數(shù)環(huán)境下,氮氧化物對厭氧降解的影響是不確定的而且非常
復(fù)雜的。到目前為止,還沒發(fā)現(xiàn)在沒有抑制作用的厭氧消化器中存
在著競爭的證據(jù)。
微生物菌群進行反硝化作用和產(chǎn)甲烷反應(yīng)需要不同的環(huán)境條件
。大多數(shù)真正的反硝化細菌是兼性厭氧菌,它們以有氧呼吸或反硝
化作用為唯一的能量來源。如果沒有適當(dāng)?shù)碾娮邮荏w而使這些代謝
途徑發(fā)生,那么細菌在硝化反應(yīng)器中就不能大量生長。產(chǎn)物不是亞
硝酸鹽就是氨,而且只有在硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽的反應(yīng)中才會有
能量的放出。硝酸鹽被進一步轉(zhuǎn)化為氨的過程被認為沒有能量的釋
放,因而沒有競爭價值。有些研究人員表明,厭氧消化反應(yīng)器中的
碳氮比通常較高,這有利于通過異化硝酸鹽還原將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨
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