外源性典型N-酰化高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)信号分子对污水处理过程N2O产生的影响

闫 旭, 霍兆曼, 石博文, 黄佳骏, 郭 丽, 陈 纯, 郑仕侃, 杨 洁, 马嘉晖, 苏现伐, 孙剑辉

1.河南师范大学环境学院, 黄淮水环境与污染防治教育部重点实验室, 河南省环境污染控制重点实验室, 河南 新乡 453007 2.河南省生态环境监测中心, 河南 郑州 450046

氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，化学性质稳定，平均寿命长达116年[1-2]，其100年增温潜势为二氧化碳(CO2)的265倍，并且还能够破坏臭氧层、促进酸雨形成[3]. 城市污水处理厂由于在生物脱氮过程中能够大量产生N2O而备受关注，每年通过污水处理厂释放的N2O占全球人为释放量的3.2%[4-5]，并且还以年均0.25%～0.31%的速率持续增长[6-7]. 如何在保证污水处理效率的同时减少N2O排放，已经成为污水处理行业面临的新挑战.

目前，污水处理工艺主要通过硝化和反硝化反应实现生物脱氮. 硝化反应主要发生在好氧单元，反硝化反应主要发生在厌氧或缺氧单元，理论上，硝化和反硝化过程均可能产生N2O[8-9]. 已有研究发现，低C/N、高pH、低污泥龄和低温等运行条件也能间接引起N2O产生[9-13]，其根本原因都是微生物对水质和环境条件做出的响应.

长久以来，人们普遍认为细菌是以单细胞形式存在的生物个体，生长代谢过程主要受到外界环境条件影响，相互间不存在信息交流和协作分工[14]. 但近些年研究发现，各种微生物之间能够通过分泌自诱导物(Autoinducer)，也称信号分子，实现细胞与细胞间的通讯，控制其群体行为，这种细胞间的信息交流方式被称为群体感应(Quorum sensing)[15-16]. 群体感应能够通过自诱……