富含有机物的微观实验研究科研型生物显微镜

在氧气存在条件下的竞争

  氧是自然产生的电子受体，能够释放巨大能量以有效抑制厌氧
微生物。这是因为在一切有氧环境中，由于氧的毒性作用，有氧呼
吸和厌氧代谢是两个相互排斥的过程。当氧存在时，大多数能够进
行无氧呼吸的兼性好氧微生物都会抑制有利于有氧呼吸的过程。只
有在有氧条件和缺氧条件快速变化的环境里，例如在交替污泥处理
池中，才有利于厌氧呼吸细菌。在真实的环境下，厌氧过程通常只
发生在富含有机物的微观和宏观生境中，因为在这些地方氧的消耗
速率大于其扩散到生境中的速率。

  在厌氧消化过程中，氧会受到排除，只有很少量的氧气可能进
入反应堆器，如基板的强烈曝气。因为氧的溶解度较低，所以它不
会给消化反应器中的厌氧微生物制造麻烦，而且很快就会成为兼性
微生物的食物。

脱氮菌和产甲烷菌之间的竞争

  通过对甲烷生成反应和硝酸盐还原作用的氧化还原电势进行直
接评估，结果是，脱氮菌比产甲烷菌更有竞争力，因为硝酸盐脱氮
反应能释放更多的能量。这已在一些自然环境中得到证实。然而，
在大多数环境下，氮氧化物对厌氧降解的影响是不确定的而且非常
复杂的。到目前为止，还没发现在没有抑制作用的厌氧消化器中存
在着竞争的证据。

  微生物菌群进行反硝化作用和产甲烷反应需要不同的环境条件
。大多数真正的反硝化细菌是兼性厌氧菌，它们以有氧呼吸或反硝
化作用为唯一的能量来源。如果没有适当的电子受体而使这些代谢
途径发生，那么细菌在硝化反应器中就不能大量生长。产物不是亚
硝酸盐就是氨，而且只有在硝酸盐转化成亚硝酸盐的反应中才会有
能量的放出。硝酸盐被进一步转化为氨的过程被认为没有能量的释
放，因而没有竞争价值。有些研究人员表明，厌氧消化反应器中的
碳氮比通常较高，这有利于通过异化硝酸盐还原将硝酸盐转化为氨

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