亚硝化菌的种类,生长特性,亚硝化过程与机理
亚硝化菌的种类，生长特性，亚硝化过程与机理
摘要：从亚硝化细菌的生长特性出发，主要介绍了亚硝化细菌的种类，包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化叶菌属、亚硝化弧菌属，并探讨了亚硝化过程中的氧化和生化机理。
关键词：亚硝化菌，亚硝化作用，机理
1 亚硝化细菌生长特性
亚硝化细菌又叫氨氧化细菌，有自养型与异氧型之分，一般认为自养型氨氧化细菌是硝化作用的主要菌群。所有自养型氨氧化细菌，都是革兰氏阴性细菌，自养生长时，以氨为唯一能源，以CO2为唯一碳源；混合营养生长时，可同化有机物质。亚硝酸细菌的生长极为缓慢。在适宜的条件下需 24h 才能完成一次分裂周期。在进行固体培养的过程中一般需数月才能见到菌落生长[1]。亚硝酸细菌喜欢微偏碱性的环境，适合大多数氨氧化细菌生长的条件为：温度25-30℃，pH 7.5-8.0，氨浓度2-10mmol/L。倍增时间8小时至数天。在纯培养中，培养基中若加入有机物质如酵母提取物等将会抑制亚硝酸细菌的生长，因此在进行亚硝酸细菌的分离培养时所培养分离的细菌的纯度可利用在培养基中加入(酵母粉、牛肉膏、蛋白胨等)有机物的方法进行检测[2]。但是自然环境中有机物质对亚硝酸细菌的影响不如在纯培养中的大大亚硝酸细菌对污水组成、pH和温度等的改变都敏感[3]。
2亚硝酸细菌的分类
亚硝酸细菌的分类主要根据细菌形态的表型特征、细胞内细胞质膜的分布及它们16SRNA 序列的同源性。1984-1989 年的《伯杰氏细菌系统分类学》把硝化细菌分为九个属：硝化杆菌属、硝化刺菌属、硝化球菌属、硝化螺菌属、亚硝化单胞菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化球菌属、亚硝化叶菌属和亚硝化弧菌属等。而目前则倾向于把亚硝酸细菌分为两个单一细胞起源的群体，它们分别属于变形菌纲的β亚纲和γ亚纲。在对这两个亚纲的亚硝酸细菌作进一步的分类时，不同的学者还有些细微的差别。Votek 等认为除了海洋亚硝酸球菌属于变形菌γ亚纲外，其它的亚硝酸细菌即亚硝酸单孢菌和亚硝酸螺旋菌两个种群属于变形菌β亚纲。其中亚硝酸单孢菌包括欧洲亚硝酸单孢菌和亚硝酸运动球菌，亚硝酸螺旋菌包括亚硝酸螺旋菌属、亚硝酸颤菌属和亚硝酸叶菌属[2]。这种分类方法可用图1表示。
图1 Votek 亚硝酸细菌分类法
Philips等认为海洋亚硝化球菌和 N. halophilus属于变形菌γ亚纲，其它的亚硝酸细菌属于变形菌β亚纲，包括亚硝化单孢菌属和亚硝化螺旋菌属[4]。
Juretschko 同样认为海洋亚硝化球菌和 N.halophilus 属于变形菌γ亚纲，但是他认为于变形菌β亚纲亚硝酸细菌应包括四个属，即亚硝化单胞菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化
叶菌属和亚硝化弧菌属，而且后三个属彼此关系密切[5]。
除了亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)外，其它能把氨氧化成亚硝酸的细菌属包括亚硝化螺菌属（Nitrosospira）、亚硝化球菌属（Nitrosococcus）、亚硝化弧菌属（Nitrosovibrio）、亚硝化叶菌属（Nitrosolobus）、亚硝化胶团菌属（Nitrosogloea）、亚硝化囊菌属（Nitrosocystis）。土壤生境中常见的是亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化叶菌属、亚硝化螺菌属。海洋生境中常见的是亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属。盐湖生境中则有亚硝化单胞菌属[6]。
2.1亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas) [7]
在亚硝化单胞菌属中，N.europaea是最早被分离并描述的种。除此以外，已确定的种还有8个，随着研究的深入，新种还会继续增加。
亚硝化单胞菌属菌株呈杆状或椭球状。菌体单生，很少成链。菌体游离或包埋在黏液内。细胞有内膜，呈扁平泡囊，分布于四周。革兰氏染色阴性，好氧生长。生长温度范围5-30℃ ，最适生长温度30℃左右。生长pH值范围5.8-8.5,最适生长Ph值范围7.5-8.0。能量(主要指ATP)和还原力[主要指NAD(P)H2]来源于氨的氧化。许多菌株产生脲酶，能够利用尿素。以CO2为碳源，进行自养生长；细胞拥有羧酶体(carboxysome)，内含Calvin循环中固定CO2的关键酶——二磷酸核酮糖羧化酶。也能以CO2或有机物作为碳源，进行混养（混合营养）生长，但不能以有机物作为碳源，进行异氧生长。细胞产生丰富的细胞色素，使细胞悬液呈黄色或红色。强光照和高氧分压可抑制生长。
2.2亚硝化球菌属(Nitrosococcus)
Nitrosococcus包含N.oceanus、N.mobilis和N.halophilus三个种。菌体呈球状至椭球状，可以是单球菌、双球菌和四联球菌，常包埋于黏液内而形成菌胶团。细胞有内膜，呈扁平泡囊，分布于四周或堆积于中央。革兰氏染色阴性。依靠丛生鞭毛或单生鞭毛运动。好氧生长。生长温度范围5-30℃，最适生长温度30℃左右。生长pH 范围6.0-8.0，最适生长Ph 范围7.5-8.0。能量和还原力来源于氨的氧化。一些菌株产生脲酶，能够利用尿素，能自养生长，也能混养生长，但不能异样生长。细胞内含有丰富的细胞色素，使细胞悬液呈黄色或红色。
2.3亚硝化螺菌属(Nitrosospira)
Nitrosospira只有N.briensis一个种。菌体呈螺旋状，有3-20圈。细胞没有内膜，也没有羧酶体。革兰氏染色阴性。好氧生长。生长温度范围20-35℃。生长pH范围7.0-8.0。能量和还原力来源于氨的氧化。严格自养生长。细胞内含细胞色素，但不含其他色素。
2.4亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)
Nitrosolobus只有N.multiformis一个种。菌体形态多样，裂片形细胞被内陷的细胞膜分隔，每个细胞有1-4个中心小室，其外面有5-20个膜结合的小室环绕。以缢缩的方式分裂。革兰氏染色阴性。好氧生长。能量和还原力来源于氨的氧化。主要自养生长，也能混养生长，但不能异样生长。最适生长温度25-30℃。最适生长pH 7.5。
2.5亚硝化弧菌属(Nitrosmdbrio)
Nitrosmdbrio只有N.tenuis一个种。菌体细长弧状，细胞没有内膜，羧酶体不明显。革兰氏染色阴性。严格好氧生长。最适生长Ph 范围7.5-7.8。能量和还原力来源于氨的氧化。主要自养生长，也能混养生长，但不能异样生长。
表1 各种氨氧化细菌的特征
1:为最适温度范围；2:为最低温度范围。
3亚硝化反应过程与机理
亚硝化作用则是硝化作用从 NH4+或NH3到 NO2-的反应过程，是氮素循环的重要环节，由氨氧化细菌（NH3-oxidizers，又被称为初级硝化细菌primary nitrifiers）、亚硝化细菌（ammonia-oxidizingbacteria）来完成。
生化氧化[8]：
NH4+ + 1.5O2 + 2HCO3-亚硝酸菌 NO2- + 2H2CO3 + （240-350kJ/mol）（1）
生化合成：
13NH4+ + 23HCO3-亚硝酸菌 10NO2- + 8H2CO3 + 3C5H7NO2 + 19H20 （2）
则第一阶段的总反应式（包括氧化和合成）为：
55NH4+ + 76O2 +109HCO3-亚硝酸菌 C5H7NO2 + 54NO2- +104H2CO3 + +57H20 （3）
氨氧化细菌是一类化能自养型细菌，氨是其进行自养生长的唯一能源。从热力学观点来看，亚硝化细菌利用的基质为低级能源。相对于呼吸链上的电子载体而言，氨氧化的氧化还原电位值E0′(NO2- / NH4+)= 340 mV，氧化磷酸化效率很低，所能产生的ATP非常有限。
亚硝化细菌中不存在基质水平磷酸化，它们依靠氧化磷酸化来贮存能量。在25 ℃，pH 7 的条件下，NH3氧化为NO2- 的吉布斯自由能为 -274.7 kJ·(mol N)-1，即使全部转化为ATP，最多仅产生8.4 mol ATP·(mol NH4+)-1。NH3氧化所释放的电子只能传递给呼吸链上较低端的物质，因此NH3的氧化反应不可能直接耦联到呼吸链上第一个成分烟酰胺腺嘌呤二核苷酸( nicotine amide dinucleotide,NAD )的还原反应，能量不得不用于使电子跃迁到这一较高能级，即用于所谓的逆电子流过程中。这些因素使得亚硝化细菌生长很缓慢，世代期为8～36 h，经过7～10 d的培养菌落很微小，大多直径在100μm 左右。利用相同数量的能量，亚硝化单胞菌所产生的细胞物质仅为异养菌的 1 %～4 %，这是因为需要消耗ATP和还原力来还原CO2[6]。
但从生化水平上看，硝化作用远非如此简单，它涉及多种酶催化的代谢途径，并伴随着复杂的物质和能量转化。
在亚硝化细菌的作用下, 氨转变为亚硝酸的氧化过程中, 氮原子价从-3变至+3, 电子
的移动达6个, 故必然会有中间产物, 但中间产物究竟有几个, 现仍不大清楚现已证明, 其中一种中间体是羟胺（NH2OH），认为由羟胺进一步氧化成亚硝酸必需经过两个阶段, 即羟胺脱氢形成像硝酰(NOH)那样的氧化态中间体, 然后在酶的作用下由硝酰转变成亚硝酸。而亚硝酸在硝化细菌的作用下可直接氧化成NO3-[9]。亚硝化作用涉及多种酶催化的代谢途径，即为：NH3 氨单加氧酶 NH2OH 羟胺氧还酶 NO 羟胺氧还酶 NO2-。
氨氧化为羟胺的生化反应可表示为[7] ：
NH3 + 0.5O2 NH2OH △G = +17 kJ/ mol（4）
0.5O2+2H++2e- H2O △G = -137 kJ/ mol （5）
NH3 + O2 + 2[H] 氨单加氧酶 NH2OH + H2O △G = -120kJ/ mol （6）根据化学反应的自由能变化判断，在标准状态下，氨的羟化反应不易进行（4）式；需要氧的还原反应（5）式来拉动。只有当两个反应耦合时（6）式氨的氧化才能顺利进行。
羟胺氧化成亚硝酸盐被认为是一个分两步进行的反应，中间产物可能是与酶结合的HNO，也可能是NO。羟胺氧化为亚硝酸盐的生化反应可表示为[7] ：
NH2OH + 5H2O HNO2 + 4H+ +4e-△G =+23 kJ/ mol
0.5O2 + 2H+ + 2e- H2O △G =-137 kJ/ mol
NH2OH +0.5O2羟胺氧还酶 HNO2 + 2H+ + 2e-△G =-114 kJ/ mol
首先在氨单加氧酶( AMO)的催化下将氨氧化成羟氨，再经羟氨氧化还原酶（HAO）的催化下将羟氨氧化成亚硝酸，进而由硝化细菌的亚硝酸盐氧化还原酶催化形成硝酸[10]。
图2 亚硝化菌的氨氧化机制
参考文献
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色彩与视觉：色彩三要素及色彩对比
色彩与视觉：色彩三要素及色彩对比 (一)色相对比的基本类型 两种以上色彩组合后，由于色相差别而形成的色彩对比效果称为色相对比。它是色彩对比的一个根本方面，其对比强弱程度取决于色相之间在色相环上的距离(角度)，距离(角度)越小对比越强，反之则对比越强。 1.零度对比 (1)无彩色对比无彩色对比虽然无色相，但它们的组合在实用方同很有价值。如黑与白、黑与灰、中灰与浅灰，或黑与白与灰、黑与深灰与浅灰等。对比效果感觉大方、庄重、高雅而富有现代感，但也易产生过于素净的单调感。 (2)无彩色与有彩色对比如黑与红、灰与紫，或黑与白与黄、白与灰与蓝等。对比效果感觉既大方又活泼，无彩色面积大时，偏于高雅、庄重，有彩色面积大时活泼感加强。 (3)同种色相对比一种色相的不同明度或不同纯度变化的对比，俗称姐妹色组合。如蓝与浅蓝(蓝+白)色对比，橙与咖啡(橙+灰)或绿与粉绿(绿+白)与墨绿(绿+黑)色等对比。对比效果感觉统一、文静、雅致、含蓄、稳重，但也易产生单调、呆板的弊病。 (4)无彩色与同种色相比如白与深蓝与浅蓝、黑与桔与咖啡色等对比，其效果综合了(2)和(3)类型的优点。感觉既有一定层次，又显大方、活泼、稳定。 2.调和对比 (1)邻接色相对比色相环上相邻的二至三色对比，色相距离大约30度左右，为弱对比类型。如红橙与橙与黄橙色对比等。效果感觉柔和、和谐、雅致、文静，但也感觉单调、模糊、乏味、无力，必须调节明度差来加强效果。
(2)类似色相对比色相对比距离约60度左右，为较弱对比类型，如红与黄橙色对比等。效果较丰富、活泼，但又不失统一、雅致、和谐的感觉。 (3)中差色相对比色相对比距离约90度左右，为中对比类型，如黄与绿色对比等，效果明快、活泼、饱满、使人兴奋，感觉有兴趣，对比既有相当力度，但又不失调和之感。 3.强烈对比 (1)对比色相对比色相对比距离约120度左右，为强对比类型，如黄绿与红紫色对比等。效果强烈、醒目、有力、活泼、丰富，但也不易统一而感杂乱、刺激、造成视觉疲劳。一般需要采用多种调和手段来改善对比效果。 (2)补色对比色相对比距离180度，为极端对比类型，如红与蓝绿、黄与蓝紫色对比等。效果强烈、眩目、响亮、极有力，但若处理不当，易产生幼稚、原始、粗俗、不安定、不协调等不良感觉。 (二)明度对比的基本类型 两种以上色相组合后，由于明度不同而形成的色彩对比效果称为明度对比。它是色彩对比的一个重要方面，是决定色彩方案感觉明快、清晰、沉闷、柔和、强烈、朦胧与否的关键。 其对比强决于色彩在明度等差色级数，通常把1——3划为低明度区，8——10划为高明度区，4——7划为中明度区。 (图)在选择色彩进行组合时，当基调色与对比色间隔距离在5级以上时，称为长(强)对比，3——5级时称为中对比，1——2级时称为短(弱)对比。据此可划分为九种明度对比基本类型。 (1)高长调如10:8:1等，其中10为浅基调色，面积应大，8为浅配合色，面积也较大，1为深对比色，面积应小。该调明暗反差大，感觉刺激、明快、积极、活泼、强烈。
硝化反应过程的主要危险性及安全措施(标准版)
硝化反应过程的主要危险性及安全措施(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0873
硝化反应过程的主要危险性及安全措施 (标准版) 有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应，称为硝化。用硝酸根取代有机化合物中的羟基的化学反应，则是另一种类型的硝化反应，产物称为硝酸酯。硝化反应是生产染料、药物及某些炸药的重要反应。 硝化过程常用的硝化剂是浓硝酸或浓硝酸和浓硫酸配制的混合酸。此外，硝酸盐和氧化氮也可做硝化剂。一般的硝化反应是先把硝酸和硫酸配制成混酸，然后在严格控制温度的条件下将混酸滴入反应器，进行硝化反应。 1．硝化反应的主要危险性 (1)、硝化反应是放热反应，温度越高，硝化反应的速度越快，放出的热量越多，越极易造成温度失控而爆炸。
(2)、被硝化的物质大多为易燃物质，有的兼具毒性，如苯、甲苯、脱脂棉等，使用或储存不当时，易造成火灾。 (3)、混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性，与有机物特别是不饱和有机物接触即能引起燃烧。硝化反应的腐蚀性很强，会导致设备的强烈腐蚀。混酸在制备时，若温度过高或落入少量水，会促使硝酸的大量分解，引起突沸冲料或爆炸。 (4)、硝化产品大都具有火灾、爆炸危险性，尤其是多硝基化合物和硝酸酯，受热、摩擦、撞击或接触点火源，极易爆炸或着火。 2．硝化反应过程的安全措施 (1)、制备混酸时，应严格控制温度和酸的配比，并保证充分的搅拌和冷却条件，严防因温度猛升而造成的冲料或爆炸。不能把未经稀释的浓硫酸与硝酸混合。稀释浓硫酸时，不可将水注入酸中。 (2)、必须严格防止混酸与纸、棉、布、稻草等有机物接触，避免因强烈氧化而发生燃烧爆炸。 (3)、应仔细配制反应混合物并除去其中易氧化的组分，不得有油类、酐类、甘油、醇类等有机物杂质，含水也不能过高；否则，
硝化与硝化反应
硝化与硝化反应4.1生物脱氮的过程和条件 A、废水当中的氮分为有机氮和氨氮即硝酸及亚硝酸盐氮，氮的脱除经过以下三步反应 (1)氨化反应。在氨化菌的作用下，有机氮化合物分解，转化为氨氮。 (2)硝化反应。在亚硝化及硝化菌的作用下，氨氮进一步分解氧化为亚硝酸及硝酸盐氮。 (3)反硝化反应。在反硝化菌的作用下，少部分亚硝酸及硝酸盐氮同化为有机氮化物，成为菌体，大部分异化为气态（70～75％）。 B、硝化菌对环境的变化很敏感，它所需要的环境条件主要包括以下几方面： (1)好氧条件，DO≥1mg/l,并保持一定碱度，适宜的PH值为8.0～8.4。 (2)有机物含量不宜过高，污泥负荷≤0.15kgBOD/kgMLVSS·d,因为硝化菌是自养菌，有机基质浓度高，将使异氧菌快速增殖而成为优势。 (3)适宜温度20～30℃。 (4)硝化菌在反应器中的停留时间必须大于最小世代时间。 (5)抑制浓度尽可能的低，除重金属外，抑制硝化菌的物质还有高浓度有机基质，高浓度氨氮、NOx-N 以及络合阳离子。 (6)硝化过程NH3-N耗于异化氧化和同化的经典公式 NH4++1.83O2 +1.98HCO3- 0.98NO3-+0.021C5H7NO2+1.88H2CO3+1.04H2O 因此表明，去除1gNH3-N约：耗去4.33gO2；生成0.15g 细胞干物质； 减少7.14g 碱度；耗去0.08g无机碳。 C、反硝化反应的适宜条件： (1)最适宜的PH值为6.5～7.5。PH高于8或低于6，反硝化速率将大为降 低。 (2)反硝化菌需要缺氧、好氧（合成酶系统)条件交替存在，系统DO≤0.5mg/l (3)最适宜温度为20～40℃，低于15℃，反硝化反应速率降低。 (4)(4)BOD/TN≥3～5。反硝化菌是异氧兼性厌氧菌，可作为其碳源的有机物较多. 反硝化过程NO3-+1.08CH3 OH+0.24H2CO3→0.06C5H7NO2 +0.47N2+1.68H2O+HCO3- 因此表明：每1gNO3--N 被硝化，消耗3.7gCOD产生0.45g新细胞产生3.57g 碱度 对于一般城镇污水，没有试验资料时，前置反硝化系统利用原污水碳源作为电子供体时，在20℃情况下，反硝化速率可取0.03～0.06gNO3--N/(gMLVSS·d)；对于没有外来碳源的后置反硝化系统，反硝化速率可取0.01～0.03gNO3--N/(gMLVSS·d).
(推荐)硝化菌的培养方法
硝化菌的培养方法 硝化反应影响因素： 1、温度在生物硝化系统中，硝化细菌对温度的变化非常敏感，在5～35℃的范围内，硝化菌能进行正常的生理代谢活动。当废水温度低于15℃时，硝化速率会明显下降，当温度低于10℃时已启动的硝化系统可以勉强维持，硝化速率只有30℃时的硝化硝化速率的25%[1]。尽管温度的升高，生物活性增大，硝化速率也升高，但温度过高将使硝化菌大量死亡，实际运行中要求硝化反应温度低于３８℃[2]。 2、pH值硝化菌对pH值变化非常敏感，最佳pH值是8.0～8.4，在这一最佳pH值条件下，硝化速度，硝化菌最大的比值速度可达最大值。Anthonison认为pH对硝化反应的影响只是表观现象，实际起作用是两个平衡H++NH3 = NH4+和H++NO2-= HNO2中的NH3（FA）和HNO2（FNA），pH通过这两个平衡影响FA和FNA的浓度起作用的。 3、溶解氧氧是硝化反应过程中的电子受体，反应器内溶解氧高低，必将影响硝化反应得进程。在活性污泥法系统中，大多数学者认为溶解氧应该控制在1.5～2.0mg/L内，低于0.5mg/L则硝化作用趋于停止。当前，有许多学者认为在低DO（1.5mg/L）下可出现SND现象。在DO＞2.0mg/L，溶解氧浓度对硝化过程影响可不予考虑。但DO浓度不宜太高，因为溶解氧过高能够导致有机物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。此外溶解氧过高，过量能耗，在经济上也是不适宜的。 4、生物固体平均停留时间（污泥龄）为了使硝化菌群能够在连续流反应器系统存活，微生物在反应器内的停留时间（θc）N必须大于自养型硝化菌最小的世代时间（θc）minN，否则硝化菌的流失率将大于净增率，将使硝化菌从系统中流失殆尽。一般对（θc）N的取值，至少应为硝化菌最小世代时间的2倍以上，即安全系数应大于2。 5、重金属及有毒物质除了重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质
硝化与反硝化
3.7 硝化与反硝化 废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。一、硝化与反硝化 (一) 硝化 在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。 反应过程如下： 亚硝酸盐菌 NH4++3/2O2 NO2-+2H++H O-△E △E=278.42KJ 第二步亚硝酸盐转化为硝酸盐： 硝酸盐菌 NO-+1/2O2 NO3--△E △E=278.42KJ 这两个反应式都是释放能量的过程，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。上诉两式合起来写成： NH4++2O2 NO3-+2H++H2O-△E △E=351KJ 综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下： NH4+1.83O2+1.98HCO3- 0.02C5H7O2N+0.98 NO3-+1.04 H2O+1.88H2CO3 由上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg 氨氮，将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。 影响硝化过程的主要因素有： (1)pH值当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。
由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上； (2)温度温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜； (3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中，一般应取＞2 ； (4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上； (5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。 (二) 反硝化 在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程，称为反硝化。反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。以甲醇作碳源为例，其反应式为： 6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O 6NO2-十3CH3OH→3N2十3CO2十3H2O十60H-
色彩的特性
色彩的特性 一、色彩的情感与象征 色彩本身并无固定的情感和象征意义，但由于色彩作用于人的感官，往往会引起人们的联想和感情的共鸣，从而产生一系列心理活动给色彩披上情感的轻纱，并由此迸发出对色彩的好恶感受和象征意义。因此，构成色彩的情感和象征意义的因素，主要来源于人们的社会生活和文化生活，来源于历史文化的影响和遗传的影响。 我国古代服装色彩受到“阴阳五行论”的影响，长期以来黄色最为高贵，象征中央。红色代表南方，青色代表东方，白色代表西方，黑色代表北方。隋代开始，以服装的颜色区分官员的等级，紫色和白袍为五品以上官员的常服，六品以下穿绯衫。唐代制定官员的服色为：“三品以上服紫，五品以上服绯，六品、七品服绿，八品、九品服青。”在中国帝王时代，黄色是帝王的专用色，是皇权的象征色，黄龙是帝王的徵记，诏书称“誊黄”，御车称“黄屋”，出巡用黄旗。 同样是黄色，却有不同的情感和象征。黄色迎春花，由于花开最早，迎来百花齐放的春天。迎春花的黄色和油菜花的黄色，给人以清新、舒适之感。成熟的谷物，称为金黄色，象征丰收与欢乐。 黄色具有浓厚的宗教气息，古代道士的黄色服，朝山进香的黄色香袋，佛教的建筑、服装及其装饰都用黄色。在这里，黄色的意义是“超世脱俗”。 在欧洲，由于人们对宗教的信仰和崇敬，黄色象征着太阳与光明。希腊传说中的美神穿黄色服装，罗马结婚的礼服为黄色，在希腊、罗马黄色象征吉祥；巴基斯坦民族则厌烦黄色，因为他们联想到婆罗门教的影响；阿拉伯人也讨厌黄色，因为他们把黄色与不毛之地的沙漠联在一志；叙利亚却把黄色象征死亡。等等。 中国对红色有着特殊的情感。由于红色具有兴奋、温暖、热情、喜庆、欢乐、吉祥等感情象征，因而每逢佳节张灯结彩必有红色，婚庆喜事都有红色。红色又象征威武、力量、搏斗、光荣、胜利等意义。无产阶级革命的兴起，红色又具有革命的新意。在我国，解放军的前身称为“红军”，我们的国旗、党旗的红色是革命、胜利的象征。 在印度，红色表示生命活力、朝气、热烈。印度妇女额头上点红印，不仅不装饰美，而且表示三层含义；一是表示她已婚；二是表示她的丈夫健在；三是表示她在家庭平安、吉祥。日本的国旗是红与白，红与白是日本人宗教信仰的概念。 红、橙、黄称为暖色调，红的波长0.76-0.63μm，是一种刺激性较强的色光。人们看到红色，可以联想到阳光、烈火，有“热”感；黄色的波长为0.6-0.57μm，是一种温和的暖色；橙色的波长在红与黄之间，“热”感不如红色，但比黄色“热”
亚硝化菌的种类,生长特性,亚硝化过程与机理
亚硝化菌的种类，生长特性，亚硝化过程与机理 摘要：从亚硝化细菌的生长特性出发，主要介绍了亚硝化细菌的种类，包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化叶菌属、亚硝化弧菌属，并探讨了亚硝化过程中的氧化和生化机理。 关键词：亚硝化菌，亚硝化作用，机理 1 亚硝化细菌生长特性 亚硝化细菌又叫氨氧化细菌，有自养型与异氧型之分，一般认为自养型氨氧化细菌是硝化作用的主要菌群。所有自养型氨氧化细菌，都是革兰氏阴性细菌，自养生长时，以氨为唯一能源，以CO2为唯一碳源；混合营养生长时，可同化有机物质。亚硝酸细菌的生长极为缓慢。在适宜的条件下需 24h 才能完成一次分裂周期。在进行固体培养的过程中一般需数月才能见到菌落生长[1]。亚硝酸细菌喜欢微偏碱性的环境，适合大多数氨氧化细菌生长的条件为：温度25-30℃，pH 7.5-8.0，氨浓度2-10mmol/L。倍增时间8小时至数天。在纯培养中，培养基中若加入有机物质如酵母提取物等将会抑制亚硝酸细菌的生长，因此在进行亚硝酸细菌的分离培养时所培养分离的细菌的纯度可利用在培养基中加入(酵母粉、牛肉膏、蛋白胨等)有机物的方法进行检测[2]。但是自然环境中有机物质对亚硝酸细菌的影响不如在纯培养中的大大亚硝酸细菌对污水组成、pH和温度等的改变都敏感[3]。 2亚硝酸细菌的分类 亚硝酸细菌的分类主要根据细菌形态的表型特征、细胞内细胞质膜的分布及它们16SRNA 序列的同源性。1984-1989 年的《伯杰氏细菌系统分类学》把硝化细菌分为九个属：硝化杆菌属、硝化刺菌属、硝化球菌属、硝化螺菌属、亚硝化单胞菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化球菌属、亚硝化叶菌属和亚硝化弧菌属等。而目前则倾向于把亚硝酸细菌分为两个单一细胞起源的群体，它们分别属于变形菌纲的β亚纲和γ亚纲。在对这两个亚纲的亚硝酸细菌作进一步的分类时，不同的学者还有些细微的差别。Votek 等认为除了海洋亚硝酸球菌属于变形菌γ亚纲外，其它的亚硝酸细菌即亚硝酸单孢菌和亚硝酸螺旋菌两个种群属于变形菌β亚纲。其中亚硝酸单孢菌包括欧洲亚硝酸单孢菌和亚硝酸运动球菌，亚硝酸螺旋菌包括亚硝酸螺旋菌属、亚硝酸颤菌属和亚硝酸叶菌属[2]。这种分类方法可用图1表示。 图1 Votek 亚硝酸细菌分类法 Philips等认为海洋亚硝化球菌和 N. halophilus属于变形菌γ亚纲，其它的亚硝酸细菌属于变形菌β亚纲，包括亚硝化单孢菌属和亚硝化螺旋菌属[4]。 Juretschko 同样认为海洋亚硝化球菌和 N.halophilus 属于变形菌γ亚纲，但是他认为于变形菌β亚纲亚硝酸细菌应包括四个属，即亚硝化单胞菌属、亚硝化螺菌属、亚硝化
硝化与反硝化
硝化：在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。反应过程如下： 亚硝酸盐菌： 向左转|向右转 接着亚硝酸盐转化为硝酸盐： 向左转|向右转 这两个反应式都是释放能量的过程，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。上诉两式合起来写成： 向左转|向右转 综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下： 向左转|向右转
上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。 影响硝化过程的主要因素有： (1)pH值当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上； (2)温度温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜； (3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～ 0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中，一般应取＞2 ； (4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上； (5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。所以为要充分进行硝化，BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。
硝化细菌的详细讲解枯燥但是至今最全
硝化细菌的详细讲解！枯燥，但是至今最全！ 科技名词定义中文名称：硝化细菌英文名称：nitrifying bacteria 定义：将氨氧化为亚硝酸和进一步氧化为硝酸的两个阶段的两类作用菌。应用学科：土壤学（一级学科）；土壤生物与土壤生物化学（二级学科） 硝化细菌：硝化细菌( nitrifying ) 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：硝化细菌属于自养性细菌，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、球菌和球菌（Nitrosococcus）、亚硝化叶菌（Ni-trosolobus）、硝化刺菌（Nitrospina）、硝化球菌（Nitrococcus）等。只有少数为兼性自养型，也能在某些有机培养基上生长，例如维氏硝化杆菌（Nitrobacterwinogradskyi）的一些品系。从形态上看，也有多样，如球形、杆状、螺旋形等，但均为无芽孢的革兰氏阴性菌；有些有鞭毛能运动，如亚硝化叶菌，借周身鞭毛运动；有些无鞭毛不能运动，如硝化刺菌。一般分布于土壤、淡水、海水中，有些菌仅发现于海水中，例如硝化球菌、硝化刺菌。 水族硝化细菌，在水族界一直有用硝化细菌的传统，
但目前已经不是传统意义上的硝化细菌。到目前为止，水族上的硝化细菌已经发展到第五代。第一代硝化细菌: 主要由亚硝化单胞菌和硝化杆菌等自养菌组成，生长周期长，其平均代时（即细菌繁殖一代所需要的时间）在10小时以上。产品为液体，杂菌较多，有恶臭味。目前市场上已不常见。第二代硝化细菌: 实际上是由能降低水体中氨氮的光合细菌组成的，因是自然水体的土著菌种，适应性强，其平均代时（即细菌繁殖一代所需要的时间）在3小时以上。产品为红色液体，杂菌较多，有腥臭味。第三代硝化细菌：是指由芽孢杆菌纯种发酵后的芽孢休眠体组成的淡乳白色液体，有一定的降氨氮和清水功能，芽孢的萌发需要24小时以上，其平均代时（即细菌繁殖一代所需要的时间）跟大多数异养菌一样，在30分钟左右。产品为淡乳白色液体，无味或有淡腥味，杂菌很少。第四代硝化细菌：是指由芽孢杆菌和乳酸菌混合发酵后冷冻干燥的粉剂，也称EM菌，白色的是精制品，菌含量较高，杂质少，棕褐色为直接干燥的产物，含有培养基等杂质，菌含量相对较低，有一些产品复合了酶制剂。产品为粉剂（或胶囊）和片剂，无杂菌，无味或淡腥味。第五代硝化细菌：也称产酶硝化细菌，是由产酶异养硝化菌、产酶芽孢杆菌、好氧反硝化菌、乳酸菌、放线菌等分别发酵，经微胶囊化工艺进行包被后冷冻干燥的粉剂经科学配比而成的。微胶囊技术包被过的
亚硝酸型硝化的控制途径
亚硝酸型硝化的控制途径 在简捷硝化反硝化的两个主要反应步骤中，反硝化技术容易控制实现，因此硝化过程中稳定持久的获得NO2-N成为技术关键，实现硝化出水NO2-N高比例的控制技术也成为研究重点。目前能在一定时间内控制硝化处于亚硝酸阶段的途径有四种：①亚硝酸细菌的纯种分离与固定化技术；②控制温度造成不同增长速率形成“分选压力”的SHARON途径；③游离氨抑制硝酸细菌增长的选择性抑制途径；④控制硝化细菌基质造成两类细菌增长速率不同的氧缺乏竞争途径。 1 纯种分离与固定化技术途径 该途径的机理是利用纯种分离后富集培养的亚硝酸细菌固定化，从而维持反应器内菌群为纯亚硝酸细菌或以亚硝酸细菌为主体，从而实现硝化出水中NO2-N的高比例。 利用固定化微生物技术强化生物脱氮是近10年来生物脱氮领域研究的热点之一，利用固定化载体海藻酸钠和聚乙烯醇(PVA)等将亚硝酸细菌包埋后固定化，装于特别设计的反应器内，可以实现稳定的亚硝酸型硝化，在与反硝化细菌混合包埋固定化的条件下可以实现同步硝化反硝化，日本已出现了处理能力为11300m3/d的工业化装置［1］。 亚硝酸细菌纯种分离后固定化可以获得稳定的NO2-N积累，在技术实践中取得了一定成功，但该技术存在因固定化细菌退化使硝化能
力下降的问题，固定化细菌反应器经过一定时间的运行后需进行固定化细菌的替换或活化。针对复杂的废水体系，解决经纯种分离后富集培养的亚硝酸细菌对实际高氨废水的适应性问题的关键是对采用混 合菌还是单一高效菌分级处理进行优化，同时降低固定化载体的成本并提高其使用寿命。 2 SHARON 工艺途径 SHARON工艺［2］的理论基础是在高温条件下(＞25℃)，亚硝酸细菌的增长速率高于硝酸细菌，完全混合反应器不进行污泥回流，因而污泥停留时间(SRT)等同于水力停留时间(HRT)，控制HRT大于亚硝酸细菌的世代时间，小于硝酸细菌的世代时间，实现硝酸细菌的“淘洗”，使反应器内主要为亚硝酸细菌。该工艺的本质是通过控制环境温度造成两类细菌不同的增长速率，利用该动力学参数的不同造成“分选压力”。此外，文献中也强调了pH值对两类细菌竞争的影响，认为除了温度外，pH值对于亚硝酸细菌与硝酸细菌的竞争以及获得 +-N 出水中较低的NH SHARON工艺的成功在于：①利用了温度这一重要因素，提高了亚硝酸细菌的竞争能力；②利用完全混合反应器在无污泥回流条件下SRT与HRT的同一性，控制HRT实现硝酸细菌的“淘洗”；③实现对pH值的成功控制，较高的pH值不仅抑制了硝酸细菌，也消除了自由亚硝酸(FNA)对亚硝酸细菌的抑制。该工艺的成功运行表明，亚硝酸型硝化控制因子的探讨是一个系统工程，任何一个控制因子的确定除
硝化细菌的培养及作用
硝化细菌的培养及作用 近年来，硝化细菌已逐渐成为水产养殖界的热门话题，它在水产养殖中的重要性开始引起广泛的注意。可以说，迄今为止，在大规模、集约化的水产养殖模式中，如果没有硝化细菌参与其中的净水作用，想获得成功的养殖，是相当困难的。鱼、虾等水产动物吃、喝、排泄、生活、休息都是在水体中进行的，那么，如何管理水体的水质以便适合它的生长、生存、健壮就成了重要的问题。尤其是现代集约化养殖长期累积了大量养殖生物排泄物，所有有机物的排泄物，甚至其尸体，在异养性细菌的作用下，其中的蛋白质及核酸会慢慢分解，产生大量氨等含氮有害物质。氨在亚硝化菌或光合细菌作用下转化成亚硝酸，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。因此，亚硝酸盐常与恶名昭彰的氨相提并论，由于亚硝酸盐长期蓄积中毒，会使鱼、虾等抗病力降低，易招致各种病原菌的侵袭，故常被视为是鱼、虾的致病根源。然而，当亚硝酸在硝化菌的硝化作用下转变成硝酸后，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。所以说，硝化细菌与养殖环境的关系十分密切。 目前市面上宣称具有硝化作用的一些异养菌及真菌，虽然也能将氨氧化成硝酸盐，但通常只能利用有机碳源获取能量，不能利用无机碳源，其对氨的氧化作用十分微弱，反应速率远比自养性硝化细菌慢，不能被视为真正的硝化作用。 硝化作用必须依赖于自养性硝化细菌来完成。养殖池中有丰富的氮源，原本很适于硝化细菌生长，不过由于养殖池中存在大量的异养菌，受到异养性细菌的排斥作用，适合硝化细菌栖息的地方，相对自然环境显然少得多，因此无足够数量的自养性硝化细菌来消费过量的亚硝酸氮，这就是问题所在。 硝化细菌系指利用氨或亚硝酸盐作为主要生存能源，以及能利用二氧化碳作为主要碳源的一类细菌。硝化细菌是古老的细菌之一，其广泛分布于土壤、淡水、海水及污水处理系统中，却在自然界鲜少大量出现，原因在于硝化细菌的分布会受到许多环境因素的影响，如氮源、温度、氧气浓度、渗透压、酸碱度和盐度等等。 硝化细菌分为亚硝化菌与硝化菌，亚硝化菌的主要功能是将氨氮转化为亚硝酸盐；硝化菌的主要功能是将亚硝酸盐转化为硝酸盐。氨氮和亚硝酸盐都是在水产养殖过程中产生的有毒物质且亚硝酸盐还是强烈的治癌物质，因此如何降解这两种物质，是科学工作者近年来的工作重点，由于亚硝化菌的生长速度比较快且光合细菌也具有降解氨氮的作用，因此现代养殖已能成功地将氨氮控制在较低的水平上。而对于亚硝酸盐，由于自然界中的硝化菌生长极慢且还没有发现有其它的任何微生物可代替硝化菌的功能，所以养殖过程中产生的亚硝酸盐就成为阻碍养殖发展的关键因素。在此当中，硝化细菌就起到了关键的作用。
色彩复习题
单选题： 1．单项选择题（选出下列答案中正确的一项，并将字母填入题目中的括内） 1、色彩三原色是（） A．红紫青蓝黄绿B．青蓝柠黄橙红 C．品红青蓝黄绿 D．品红湖蓝柠檬黄答案是：D 色彩三原色是品红湖蓝柠檬黄 2、色彩的基本物理特性( ) A．间色复色补色 B．明度纯度色相。 C．色调固有色环境色 D．色调间色复色 答案是：B 色彩的基本物理特性明度纯度色相。 3、在实际的色彩写生中，色彩的条件因素包括以下方面（） A．观察方法和表现技法 B．色感、色温 C．光源色、固有色、环境色 D．间色、复色、原色 答案是：C 在实际的色彩写生中，色彩的条件因素包括以下方面光源色、固有色、环境色4．水彩画需要采用（）的着色方法 A．从浅到深 B．从深到浅 C．从暗到亮 D．从深到灰 答案是：A 水彩画需要采用从浅到深的着色方法 5．物体的灰面部分因受光不足显的明度微弱，色彩以（）为主，同时受上下左右不同方向的环境色的影响。 A．光源色 B．反光 C．环境色 D．固有色 答案是：D物体的灰面部分因受光不足显的明度微弱，色彩以固有色为主，同时受上下左右不同方向的环境色的影响。 6．在所有的色彩对比关系中，（）是最有感情表现力的 A．明度对比 B．冷暖对比 C．色相对比 D．纯度对比 答案是：B在所有的色彩对比关系中，冷暖对比是最有感情表现力的 7．在实际的色彩写生中，光源色、固有色、环境色是色彩的（）因素A．对比 B．色感 C．条件 D．间色 答案是：C 在实际的色彩写生中，光源色、固有色、环境色是色彩的条件因素
8、一般情况下的色彩静物写生是将静物摆放成（）的观察角度 A．俯视 B．平行透视 C．平视 D．仰视 答案是：A 一般情况下的色彩静物写生是将静物摆放成俯视的观察角度 9、色彩作为客观实体，具有基本的物理特性（） A．间色、复色、原色 B．色相、明度、纯度 C．红色、蓝色、黄色 D．冷色、暖色、灰色 答案是：B色彩作为客观实体，具有基本的物理特性色相、明度、纯度 10、在实际的色彩写生中，色彩的条件因素包括以下方面（） A．观察方法和表现技法 B．色感、色温 C．光源色、固有色、环境色 D．间色、复色、原色 答案是：C 在实际的色彩写生中，色彩的条件因素包括以下方面光源色、固有色、环境色11、色彩的对比类型包括（） A．同类色对比、类饰色对比、补色与补色关系对比 B．意境对比、写实对比 C．厚重对比、轻快对比 D．立体对比、平面对比 答案是：A 色彩的对比类型包括同类色对比、类饰色对比、补色与补色关系对比 12、（）是指从静物的前侧面斜视静物，能看到对象三个面。 A．成角透视 B．平行透视 C．仰视 D．俯视 答案是：B 平行透视是指从静物的前侧面斜视静物，能看到对象三个面。 13、照射在物体表面的光线色彩是（） A．光源色 B．固有色 C．环境色 D．对比色 答案是：A 照射在物体表面的光线色彩是光源色 14、物体的灰面部分因受光不足显的明度微弱，色彩以（）为主，同时受上下左右不同方向的环境色的影响。 A．光源色 B．反光 C．环境色 D．固有色 答案是：D 物体的灰面部分因受光不足显的明度微弱，色彩以固有色为主，同时受上下左
硝化反应过程的主要危险性及安全措施
编号：AQ-JS-02127 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 硝化反应过程的主要危险性及 安全措施 Main hazards and safety measures in nitrification process
硝化反应过程的主要危险性及安全 措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应，称为硝化。用硝酸根取代有机化合物中的羟基的化学反应，则是另一种类型的硝化反应，产物称为硝酸酯。硝化反应是生产染料、药物及某些炸药的重要反应。 硝化过程常用的硝化剂是浓硝酸或浓硝酸和浓硫酸配制的混合酸。此外，硝酸盐和氧化氮也可做硝化剂。一般的硝化反应是先把硝酸和硫酸配制成混酸，然后在严格控制温度的条件下将混酸滴入反应器，进行硝化反应。 1．硝化反应的主要危险性 (1)、硝化反应是放热反应，温度越高，硝化反应的速度越快，放出的热量越多，越极易造成温度失控而爆炸。
(2)、被硝化的物质大多为易燃物质，有的兼具毒性，如苯、甲苯、脱脂棉等，使用或储存不当时，易造成火灾。 (3)、混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性，与有机物特别是不饱和有机物接触即能引起燃烧。硝化反应的腐蚀性很强，会导致设备的强烈腐蚀。混酸在制备时，若温度过高或落入少量水，会促使硝酸的大量分解，引起突沸冲料或爆炸。 (4)、硝化产品大都具有火灾、爆炸危险性，尤其是多硝基化合物和硝酸酯，受热、摩擦、撞击或接触点火源，极易爆炸或着火。 2．硝化反应过程的安全措施 (1)、制备混酸时，应严格控制温度和酸的配比，并保证充分的搅拌和冷却条件，严防因温度猛升而造成的冲料或爆炸。不能把未经稀释的浓硫酸与硝酸混合。稀释浓硫酸时，不可将水注入酸中。 (2)、必须严格防止混酸与纸、棉、布、稻草等有机物接触，避免因强烈氧化而发生燃烧爆炸。 (3)、应仔细配制反应混合物并除去其中易氧化的组分，不得有油类、酐类、甘油、醇类等有机物杂质，含水也不能过高；否则，
硝化菌详解
不少饲养水龟的网友对硝化细菌的认识产生了一定的误解，有的人认为硝化细菌能够分解粪便；有的认为可以净化水质，中和水中的悬浮物，这些认识是不准确的。下面就谈谈对硝化细菌的 认识希望大家给我指正。 1、首先先说说分解有机物，这不是娇贵的硝化细菌能完成的，他是靠其它净水细菌完成的。 在水生态循环系统中，若无其它异营性细菌存在，水中将到处充斥未被细菌分解的有机物，此种 自我污染的水族环境一样使水龟无法生存其中。因此，它们常被视为是水质自净作用的先锋部队，其重要性并不亚于硝化细菌。这类细菌普遍存在于各种不同环境，它们几乎无所不在，而繁殖速 度相当惊人，大部份的异营性净水细菌，在理想的环境只需几十秒钟即可自行增殖一倍，一般只 需二十几分钟即能增殖一倍。但要是裸缸饲养，我们就要借助物理循环，把水中的剩饵或粪便吸出。——它们要有沙层来居住！培养的方法是依靠一条死鱼自然分解的过程。 2、关于净化水质，中和水中悬浮物的问题。饲养水龟的网友中不少人去买硝化细菌，按照 说明每星期按时添加，这样做对吗？回答是完全正确加100分。可我这种每星期添加的所谓的硝 化细菌其实是光合细菌。 光合细菌，俗称：b菌。光合细菌是一种水中微生物，因具有光合色素，包括细菌叶绿素和 类胡萝卜素等，而呈现淡粉红色，光合细菌能在厌氧和光照的条件下，利用化合物中的氢并进行 不产生氧的光合作用。 光合细菌可以在某种污染环境下生存，并担负着重要的净化水质的角色。但只有在生存环境 和污染物质符合其生理、生态特性时，才会发挥其作用，否则很难获得预期。例如在无光或者有 氧环境下，光合细菌就很难发挥效果。 水族箱中若存在光合细菌，它将那些有机质或硫化氢等物质加以吸收利用，而使耗氧的异营 性微生物因缺乏营养而转为弱势，因而降低发生有毒分解产物的机会，同时，底质中的水质借以 得到净化，而促使养殖的水族生物的健康成长。 目前，水族市场出售的光合细菌，主要是光能异营型红螺菌科（rhodospirilaceae），特别 是其中的红假单细胞属（rhodopseudomonas）的种类。这种光合细菌在不同的环境条件下，能以不同的代谢方式，有效地净化水质。需要注意：光合细菌在水质ph8.2-8.6的环境下发挥效果最佳，因而比较适合在海水水族箱中使用。所以这中光合细菌只能起到短暂的效果，因为我们水龟缸里 没有他生活的理想环境。除非我们制作一个无氧过滤区还要有照明。 一、硝化细菌和「氮化合物循环」 1、说到硝化细菌，我们又要老生常谈了，想要了解硝化细菌就要首先明白什么叫氮循环， 那么我下面花个草图，希望对大家有所帮助 第一步： 水龟的排泄物和未吃过的食物（比如鱼血）将会转变为氨（俗称阿摩尼亚）；那是因为在 这些东西里需要氧的细菌会令蛋白质分裂。而氨是有毒的。 第二步： 生存于氧气中的硝化细菌，能把氨会转变为亚硝酸盐（no2）；亚硝酸盐虽然含较少的毒 素，但仍对水龟有致命的毒害。 第三步： 亚硝酸盐及后又被第二种硝化细菌转变为硝酸盐（no3）；而这硝酸盐几乎是无毒的，但 突然或长期暴露在高浓度的硝酸盐里是有害的。但幸运地，硝酸盐的浓度是可以靠更换水龟缸 的水来降低。 第四步：
色彩的种类与基本特性
色彩的种类与基本特性 色彩的种类 丰富多样的颜色可以分成两个大类无彩色系和有彩色系： 1．无彩色系无彩色系是指白色、黑色和由白色黑色调合形成的各种深浅不同的灰色。无彩色按照一定的变化规律，可以排成一个系列，由白色渐变到浅灰、中灰、深灰到黑色，色度学上称此为黑白系列。黑白系列中由白到黑的变化，可以用一条垂直轴表示，一端为白，一端为黑，中间有各种过渡的灰色。纯白是理想的完全反射的物体，纯黑是理想的完全吸收的物体。可是在现实生活中并不存在纯白与纯黑的物体，颜料中采用的锌白和铅白只能接近纯白，煤黑只能接近纯黑。无彩色系的颜色只有一种基本性质——明度。它们不具备色相和纯度的性质，也就是说它们的色相与纯度在理论上都等于零。色彩的明度可用黑白度来表示，愈接近白色，明度愈高；愈接近黑色，明度愈低。黑与白做为颜料，可以调节物体色的反射率，使物体色提高明度或降低明度。 2．有彩色系（简称彩色系）彩色是指红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色。不同明度和纯度的红橙黄绿青蓝紫色调都属于有彩色系。有彩色是由光的波长和振幅决定的，波长决定色相，振幅决定色调。 色彩的基本特性 有彩色系的颜色具有三个基本特性：色相、纯度（也称彩度、饱和度）、明度。在色彩学上也称为色彩的三大要素或色彩的三属性。 1．色相色相是有彩色的最大特征。所谓色相是指能够比较确切地表示某种颜色色别的名称。如玫瑰红、桔黄、柠檬黄、钴蓝、群青、翠绿……从光学物理上讲，各种色相是由射人人眼的光线的光谱成分决定的。对于单色光来说，色相的面貌完全取决于该光线的波长；对于混合色光来说，则取决于各种波长光线的相对量。物体的颜色是由光源的光谱成分和物体表面反射（或透射）的特性决定的。 2．纯度（彩度、饱和度）色彩的纯度是指色彩的纯净程度，它表示颜色中所含有色成分的比例。含有色彩成分的比例愈大，则色彩的纯度愈高，含有色成分的比例愈小，则色彩的纯度也愈低。可见光谱的各种单色光是最纯的颜色，为极限纯度。当一种颜色掺人黑、白或其他彩色时，纯度就产生变化。当掺人的色达到很大的比例时，在眼睛看来，原来的颜色将失去本来的光彩，而变成掺和的颜色了。当然这并不等于说在这种被掺和的颜色里已经不存在原来的色素，而是由于大量的掺人其他彩色而使得原来的色素被同化，人的眼睛已经无法感觉出来了。 有色物体色彩的纯度与物体的表面结构有关。如果物体表面粗糙，其漫反射作用将使色彩的纯度降低；如果物体表面光滑，那么，全反射作用将使色彩比较鲜艳。 3．明度明度是指色彩的明亮程度。各种有色物体由于它们的反射光量的区别而产生颜色的明暗强弱。色彩的明度有两种情况：一是同一色相不同明度。如同一颜色在强光照射下显得明亮，弱光照射下显得较灰暗模糊；同一颜色加黑或加白掺和以后也能产生各种不同的明暗层次。二是各种颜色的不同明度。每一种纯色都有与其相应的明度。黄色明度最高，蓝紫色明度最低，红、绿色为中间明度。色彩的明度变化往往会影响到纯度，如红色加入黑色以后明度降低了，同时纯度也降低了；如果红色加白则明度提高了，纯度却降低了。 有彩色的色相、纯度和明度三特征是不可分割的，应用时必须同时考虑这三个因素。 =================================================== 色彩生理理论：色彩的错视与幻觉 当外界物体的视觉刺激作用停止以后，在眼睛视网膜上的影像感觉并不会立刻消失，这种视
硝化与反硝化
硝化与反硝化 利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化 1 生物脱氮与同步硝化反硝化 在生物脱氮过程中，废水中的氨氮首先被硝化菌在好氧条件下氧化为NO-X，然后NO-X 在缺氧条件下被反硝化菌还原为N2(反硝化)。硝化和反硝化既可在活性污泥反应器中进行，又可在生物膜反应器中进行，目前应用最多的还是活性污泥法。硝化菌和反硝化菌处在同一活性污泥中，由于硝化菌的好氧和自养特性与反硝化菌的缺氧和异养特性明显不同，脱氮过程通常需在两个反应器中独立进行(如Bardenpho、UCT、双沟式氧化沟工艺等)或在一个反应器中顺次进行(如SBR)。当混合污泥进入缺氧池(或处于缺氧状态)时，反硝化菌工作，硝化菌处于抑制状态；当混合污泥进入好氧池(或处于好氧状态)时情况则相反。显然，如果能在同一反应器中使同一污泥中的两类不同性质的菌群(硝化菌和反硝化菌)同时工作，形成同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification Denitrification简称SND)，则活性污泥法的脱氮工艺将更加简化而效能却大为提高。此外从工程的角度看，硝化和反硝化在两个反应器中独立进行或在同一个反应器中顺次进行时，硝化过程的产碱会导致OH-积累而引起pH值升高，将影响上述两阶段反应过程的反应速度，这在高氨氮废水脱氮时表现得更为明显。但对SND工艺而言，反硝化产生的OH-可就地中和硝化产生的H+，减少了pH值的波动，从而使两个生物反应过程同时受益，提高了反应效率。 2 实现同步硝化反硝化的途径 由于硝化菌的好氧特性，有可能在曝气池中实现SND。实际上，很早以前人们就发现了曝气池中氮的非同化损失(其损失量随控制条件的不同约在10%～20%左右)，对SND的研究也主要围绕着氮的损失途径来进行，希望在不影响硝化效果的情况下提高曝气池的脱氮效率。
硝化反应和反硝化反应
一、硝化反应 在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。 硝化反应包括亚硝化和硝化两个步骤: NH4++1.5O 2 NO 2 -+H 2 O+2H+ NO 2-+0.5O 2 NO 3 - 硝化反应总方程式： NH 3+1.86O 2 +1.98HCO 3 - 0.02C 5 H 7 NO 2 +1.04H 2 O+0.98NO 3 --+1.88H 2 CO 3 若不考虑硝化过程硝化菌的增殖，其反应式可简化为 NH4++2O 2 NO 3 -+H 2 O+2H+ 从以上反应可知: 1)1gNH 4+-N氧化为NO 3 - 需要消耗2*50/14=7.14g碱（以CaCO 3 计) 2)将1gNH 4+-N氧化为NO 2 --N需要3.43gO 2 ,氧化1gNO 2 --N需要1.14gO 2 ，所以氧 化1gNH 4+-N需要4.57gO 2 。 硝化细菌所需的环境条件主要包括以下几方面： a.DO：DO应保持在2-3mg/L。当溶解氧的浓度低于0.5mg/L时，硝化反应过程 将受到限制。 b.PH和碱度：PH7.0-8.0，其中亚硝化菌6.0-7.5，硝化菌7.0-8.5。最适合 PH为8.0-8.4。碱度维持在70mg/L以上。碱度不够时，应补充碱 c.温度：亚硝酸菌最佳生长温度为35℃，硝酸菌的最佳生长温度为35～42℃。 15℃以下时，硝化反应速度急剧下降；5℃时完全停止。 d.污泥龄：硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为 0.3～0.5d-1(温度 20℃，pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。对于实际应用中，活性污泥法脱氮，污泥龄一般11～23d。 e.污泥负荷：负荷不应过高，负荷宜0.05-0.15kgBOD/(kgMLSS·d)。因为硝化 菌是自养菌，有机物浓度高，将使异养菌成为优势菌种。总氮负荷应≤ 0.35kgTN/(m3硝化段·d)，当负荷>0.43kg/(m3硝化段·d)时，硝化效率急剧 下降。