技术
生化机理
经典模型
厌氧氨氧化生化机理图(1)
Edward F. DeLong, Nature, 2002
亚硝酸盐被亚硝酸盐还原酶还原为羟胺(NH2OH)，联氨水解酶催化羟胺和氨缩合成联氨(N2H2)，最后，联氨在联氨氧化酶 HZO(或羟胺氧化还原酶 HAO)的催化下转化为氮气，同时释放的电子通过传递链交给亚硝酸盐还原酶。
厌氧氨氧化生化机理图(2)
Kuenen, J. G. , NAT REV MICROBIOL, 2008
亚硝酸盐被亚硝酸盐还原酶(NIR)还原，得电子转化为中间体 NO，NO 进而与氨共同在联氨水解酶(HH)的作用下转化为联氨，最后联氨经联氨氧化酶(HAO)催化，转化为氮气，同时释放 4 个电子。
释放的电子被辅酶Q和细胞色素C还原酶综合体转化为质子动力势PMF，产生的质子H+被ATP合成酶(ATPpase)转化为能量ATP，供微生物使用。
ANAMMOX 菌简介
ANAMMOX 菌由于至今无法通过经典的微生物生态学手段纯培养，目前所有 ANAMMOX 菌种均被定义为“暂定种” 。
迄今为止共有 5 个属的 ANAMMOX 菌被发现，它们的16S rRNA序列相似度在 87%-99%之间。其中有 4 个属是主要存在于污水处理厂构筑物中或实验室活性污泥反应器中：“Candidatus Kuenenia”、“Candidatus Brocadia”、“Candidatus anammoxoglobus”和“Candidatus Jettenia”。第 5 个 ANAMMOX 属“Candidatus Scalindua”主要存在于自然环境中，特别是海洋底泥中和低氧区。
菌种首次发现地点
1999, “Candidatus Brocadia anammoxidans” 荷兰Gist-Brocades污水处理厂
2000, “Candidatus Kuenenia stuttgartiensi” 德国斯图加特的污水处理场
2002, “Candidatus Brocadia fulgida” 荷兰鹿特丹污水处理厂
2003, “Candidatus Scalindua brodae” 英国Pitsea垃圾填埋场的污水处理厂
2003, “Candidatus Scalindua wagneri” 英国Pitsea垃圾填埋场的污水处理厂
2003, “Candidatus Scalindua sorokinii” 黑海的次氧化层区域
2007, “Candidatus Jettenia asiatica” 荷兰实验室生物膜反应器
2007, “Candidatus anammoxoglobus propionicus” 实验室SBR反应器
海洋生态系统
在许多不同地域(Thames Estuary、Japan、Chesapeake Bay 、Arctic marine、Washington margin、Arabian Sea et.al)的海洋沉积物中检测出了 ANAMMOX反应。在海洋沉积物中存在的ANAMMOX菌种群较为单一，基本属于具有较强耐盐能力的 Scalindua 属。胡宝兰等, 生态学报, 2011
Dale等却发现，在开普菲尔河口ANAMMOX菌的分布呈现出了种群多样性，可同时检测到Brocadia、Kueueuia、Jetteuia和Scaliudua四个属的ANAMMOX菌。Dale, et al. Environ Microbiol, 2009
Amano等在淀川河口也检测出了多种ANAMMOX菌的共存，包括 Brocadia、Kueueuia和Scaliudua属。原因推测是由于河口是海陆作用剧烈、生态结构复杂的区域，可营造适合不同种类 ANAMMOX 菌生存的微环境。Amano, et al. Micro & Enviro, 2007
在不同海域水体的低氧区(本格拉港、智利中部沿岸的远海区、阿拉伯海、秘鲁海)也有ANAMMOX的存在，并在氮素循环中起着不同程度的作用。胡宝兰等, 生态学报, 2011
淡水生态系统
Schubert 等首次在天然淡水生态系统坦噶尼喀湖( Lake Tanganyika) 中发现了ANAMMOX菌的分布，ANAMMOX 菌的最大活性为 10 nmol N2/ h，在该区域氮素循环中的贡献率为 13% ，其活性与贡献率值与某些海洋生境中发生的 ANAMMOX 反应相比并不逊色。 Schubert, et al. Environ Microbiol, 2006
Penton 等和 Zhang 等分别在温特格林湖和江苏新沂河淡水沉积物中也检测到了 ANAMMOX 菌的分布。在淡水生态系统中检测到的 ANAMMOX 菌种群多样性水平较低，以 Scalindua 属居多。 Penton, et al. AEM, 2006; Zhang, et al. Environ Microbiol,2007
