1 KIỂM SỐ TƠ NHIỄM NƯỚC
1.6.2.4 Cơ chế chuyển hĩa một số chất
• Sự oxi hĩa các chất hữu cơ đến CO2 và H2O diễn ra qua một số giai đoạn. Oxi hĩa các hidrocacbon:
C6H12O6 → C3H4O3 → CH3-CO-S-CoA → CKA → CO2 + H2O.
CKA - Chu kì axit (chu kì Crebs, chu kì axit chanh, chu kì axit cacbonic) bao gồm chuỗi phản ứng nối tiếp, được xúc tác bởi mười enzim khác nhau.
• Nitric hĩa và khử nitric
Trong xử lí nước thải dưới tác dụng của các vi khuẩn nitric diễn ra các quá trình nitric hĩa và khử nitric. Vi khuẩn nitric oxi hĩa nitơ trong liên kết amơn đầu tiên thành nitric rồi sau đĩ thành nitrat. Đây là giai đoạn khống hĩa cuối cùng các chất hữu cơ cĩ chứa nitơ.
NH4+ + O2 → HNO2 + O2 → HNO3.
Khử nitric - là quá trình nhiều giai đoạn và cĩ thể xảy ra với sự tạo thành amoniac, nitơ phân tử hoặc oxit nitơ. Trong xử lí nước thải sự khử nitric tạo thành chủ yếu nitơ (NH3
hiếm khi được tạo thành).
→ NH2OH → NH3
→ N2O → N2
Các hợp chất chứa nitơ phân hủy tạo thành nitơ ở dạng NH3. Vídụ cacbamit phân hủy theo phương trình: CO(NH2)2 + 2H2O → (NH3)2CO3 2 NH3 + CO2 + H2O
• Oxi hĩa các chất chứa lưu huỳnh Enzim Enzim
Men Men
Các vi khuẩn lưu huỳnh oxi hĩa lưu huỳnh H2S, thiosunfat, polythinat và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác thành axit sunfuric và các sunfat. Nitơ, photpho, kali và lượng nhỏ sắt, magiê, đồng, kẽm, bo, mangan,... trong một số trường hợp thúc đẩy mạnh sự phát triển của vi khuẩn lưu huỳnh và thionic.
Quá trình oxi hĩa diễn ra theo sơ đồ sau: HS-→ S → S2O32-→ S4O62- → SO42-
hoặc: HS-→ S2O22-→ S2O32-→ S2O52-→ S2O72-→ SO42-
Oxi hĩa H2S diễn ra theo hai giai đoạn:
¾ Đầu tiên tạo thành S, tích lũy trong tế bào ở dạng dự trữ H2S + O2→ 2H2O + 2S + ∆H
¾ Sau đĩ khi khơng đủ H2S sẽ xảy ra phản ứng: 2S + 3O2 + H2O → 2H2SO4 + ∆H
Thioxianat cũng bị oxi hĩa theo hai giai đoạn: Giai đoạn một tạo thành xianat và sunfua CHNS + H2O → HONC + H2S
Sau đĩ xianat bị phân hủy thành CO2 và NH3
ONC + H2O → CO2 + NH3
Cịn sunfua bị oxi hĩa đến sunfat.
• Oxi hĩa sắt và mangan
Vi khuẩn sắt tiếp thu năng lượng do oxi hĩa các muối sắt nhị thành sắt tam 4FeCO3 + CO2 + 6H2O → 4Fe(OH)3 + 4CO2 + ∆H
Mangan hĩa trị hai thành hĩa trị bốn Mn2+ + 1/2O2 + 2HO-→ MnO2 + H2O
Các muối kim loại nặng cĩ tính hủy diệt đối với vi khuẩn, song cũng cĩ những loại thích nghi và ổn định.