Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chế độ khử nitrat khác biệt của Pseudomonas sp. KY1 sử dụng mật đường làm nguồn carbon
Tóm tắt
Một mô hình động học mới kết hợp động học Monod và tỷ lệ khử nitrat không đổi được đề xuất để dự đoán khả năng loại bỏ nitrat của vi khuẩn trong nước ngầm. Mô hình này được phát triển với một chủng vi khuẩn bản địa Pseudomonas sp. KY1 đã được phân lập từ một địa điểm ô nhiễm nitrat, sử dụng mật đường làm nguồn carbon, xem xét đến mô hình sử dụng chất nền kép phụ thuộc vào khả năng phân hủy của các hợp chất cấu thành mật đường. Ở giai đoạn đầu của một nghiên cứu trong bình reactor với các tỷ lệ C/N khác nhau, quá trình khử nitrat và phân hủy mật đường có khả năng liên quan đến sự phát triển của vi sinh vật, trong khi ở giai đoạn sau của tổng thời gian nghiên cứu 48 giờ, sự khử nitrat đáng kể xảy ra mà không có sự gia tăng đáng kể của tế bào và phân hủy mật đường. Mô hình mới có khả năng mô phỏng mô hình sử dụng chất nền khác nhau, điều mà không thể giải thích được bởi động học Monod hay mô hình tỷ lệ khử nitrat không đổi. Mặc dù cần có các xác nhận thêm sử dụng các loại chất nền và giống vi sinh khác, mô hình mới cho thấy tiềm năng trong việc dự đoán chính xác động học khử nitrat trong một hệ thống chất nền carbon không đồng nhất với yêu cầu xác định tham số đầu vào tối thiểu.
Từ khóa
#khử nitrat #động học Monod #Pseudomonas sp. KY1 #mật đường #loại bỏ nitrat #chất nền képTài liệu tham khảo
Carlson, D. E. (1971). Nitrogen Removal and Identification for Water Quality Control, OWRR project No. 4040, Department of Civil Engineering, University of Washington, Seattle, W.A.
Carlson, C. A. and Ingraham, J. L. (1983). “Comparison of denitrification by Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa, and Paracoccus denitrificans.” Applied Environmental Microbiology, Vol. 45, No. 4, pp. 1247–1253.
Christensen, M. H. and Harremoës, P. (1977). “Biological denitrification of sewage: Literature review.” Progress in Water Technology, Vol. 8, Nos. 4–5, pp. 509–556, DOI: 10.1016/B978-1-4832-1344-6.50039-3.
Cunningham, A., Sharp, R. R., Hiebert, R., and James, G. (2003). “Subsurface biofilm barriers for the containment and remediation of contaminated groundwater.” Bioremediation Journal, Vol. 7, Nos. 3–4, pp. 151–164, DOI: 10.1080/713607982.
Her, J.-J. and Huang, J.-S. (1995). “Influences of carbon source and C/N ratio on nitrate/nitrite denitrification and carbon breakthrough.” Bioresource Technology, Vol. 54, No. 1, pp. 45–51, DOI: 10.1016/0960-8524(95)00113-1.
Hiscock, K. M., Lloyd, J. W., and Lerner, D. N. (1991). “Review of natural and artificial denitrification of groundwater.” Water Research, Vol. 25, No. 9, pp. 1099–1111, DOI: 10.1016/0043-1354(91)90203-3.
Kinzelbach, W. and Schäfer, W. (1991). “Numerical modeling of natural and enhanced denitrification processes in aquifers.” Water Resources Research, Vol. 27, No. 6, pp. 1123–1135, DOI: 10.1029/91WR00474.
Kornaros, M., Zafiri, C., and Lyberatos, G. (1996). “Kinetics of denitrification by Pseudomonas denitrificans under growth conditions limited by carbon and/or nitrate or nitrite.” Water Environment Research, Vol. 68, No. 5, pp. 934–945, DOI: 10.2175/106143096X127947.
Korean Ministry of Environment (2010). “Management Result of National Groundwater Monitoring Wells in 2010 (in Korean).” Office of Soil and Groundwater, Korean Ministry of Environment, Gwacheon, Korea.
Kovárová-Kovar, K. and Egli, T. (1998). “Growth kinetics of suspended microbial cells: from single-substrate-controlled growth to mixedsubstrate kinetics.” Microbiology and Molecular Biology Reviews, Vol. 62, No. 3, pp. 646–666.
Lee, B. S., Lee, K., Shin, D., Choi, J. H., Kim, Y. J., and Nam, K. (2010). “Denitrification by a heterotrophic denitrifier with an aid of slowly released molasses.” Journal of Soils and Groundwater Environment, Vol. 15, No. 4, pp. 30–38.
Manassaram, D. M., Backer, L. C., and Moll, D. M. (2006). “A review of nitrates in drinking water: Maternal exposure and adverse reproductive and developmental outcome.” Environmental Health Perspectives, Vol. 114, No. 3, pp. 320–327, DOI: 10.1289/ehp.8407.
Orhon, D., Cokgor, E. U., Insel, G., Kaharan, O., and Katipoglu T. (2009). “Validity of Monod kinetics at different sludge ages–peptone biodegradation under aerobic conditions.” Bioresource Technology, Vol. 100, No. 23, pp. 5678–5686, DOI: 10.1016/j.biortech.2009.06.046.
Rittmann, B. E. and McCarty P. L. (2001). Environmental Biotechnology: Principles and Applications, McGraw-Hill: New York, N.Y.
Rivett, M. O., Buss, S. R., Morgan, P., Smith, J. W. N., and Bemment, C. D. (2008). “Nitrate attenuation in groundwater: A review of biogeochemical controlling processes.” Water Research, Vol. 42, No. 16, pp. 4215–4232, DOI: 10.1016/j.watres.2008.07.020.
Skrinde, J. R. and Bhagat, S. K. (1982). “Industrial wastes as carbon sources in biological denitrification.” Journal of Water Pollution Control Federation, Vol. 54, No. 4, pp. 370–377.
USEPA (1990). National Pesticide Summary–Summary Results of EPA’s National Survey of Pesticides in Drinking Water Wells, Office of Water, Office of Pesticides and Toxic Substances, US Environmental Protection Agency, Washington D.C.
Vanrolleghem, P. A., Sin, G., and Gernaey, K. V. (2004). “Transient response of aerobic and anoxic activated sludge activities to sudden substrate concentration changes.” Biotechnology and Bioengineering, Vol. 86, No. 3, pp. 277–290, DOI: 10.1002/bit.20032.
Wang, J.-H., Baltzis, B. C., and Lewandowski, G. A. (1995). “Fundamental denitrification kinetic studies with Pseudomonas denitrificans.” Biotechnology and Bioengineering, Vol. 47, No. 1, pp. 26–41, DOI: 10.1002/bit.260470105.
Water Environmental Federation (2010). Nutrient Removal. WEF MOP 34. McGraw-Hill Professional, New York, N.Y.
Widdowson, M. A., Molz, F. J., and Benefield, L. D. (1988). “A numerical transport model for oxygen- and nitrate-based respiration linked to substrate and nutrient availability in porous media.” Water Resource Research, Vol. 24, No. 9, pp. 1553–1565, DOI: 10.1029/ WR024i009p01553.
Zart, D. and Bock E. (1998). “High rate of aerobic nitrification and denitrification by Nitrosomonas eutropha grown in a fermentor with complete biomass retention in the presence of gaseous NO2 or NO.” Archives of Microbiology, Vol. 169, No. 4, pp. 282–286, DOI: 10.1007/s002030050573.
Zissi, U. S., Kornaros, M. E., and Lyberatos, G. C. (1999). “Kinetics of p-aminoazobenzene degradation by Bacillus subtilis under denitrifying conditions.” Water Environment Research, Vol. 71, No. 3, pp. 323–331, DOI: 10.2175/106143098X121770.