జర్నల్ ఆఫ్ మైక్రోబియల్ & బయోకెమికల్ టెక్నాలజీ

నైరూప్య

మెంబ్రేన్ ఇన్లెట్ మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ ద్వారా నత్రజని మరియు నైట్రస్ ఆక్సైడ్ యొక్క ప్రత్యక్ష ఏకకాల పరిమాణీకరణతో చిత్తడి నేలల్లో డెనిట్రిఫికేషన్ ఎంజైమ్ కార్యాచరణ రేట్లు అంచనా వేయడం

ఫ్రెడ్ J. గెంత్నర్, డ్రాగోస్లావ్ T. మార్కోవిచ్ మరియు జాన్ C. లెహర్టర్

డెనిట్రిఫికేషన్ యొక్క సూక్ష్మజీవుల మధ్యవర్తిత్వ ప్రక్రియ అనేది సహజ వాతావరణంలో మరియు వ్యర్థాల శుద్ధి సౌకర్యాలలో కాలుష్య కారకమైన రియాక్టివ్ నైట్రోజన్‌ను తొలగించడానికి ప్రధాన మార్గం. డీనిట్రిఫికేషన్ పొటెన్షియల్, డీనిట్రిఫికేషన్ ఎంజైమ్ యాక్టివిటీ (DEA)గా కొలుస్తారు, సాంప్రదాయ హెడ్‌స్పేస్ ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్ గ్యాస్ క్రోమాటోగ్రఫీ కంటే మరింత సున్నితమైన మరియు ఖచ్చితమైన సాంకేతికత, మెంబ్రేన్ ఇన్‌లెట్ మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ (MIMS) ఉపయోగించి నవల స్వల్పకాలిక (4 h) వాయురహిత పరీక్షలలో లెక్కించబడుతుంది. GC-ECD) పద్ధతి. సాధనం మరియు నమూనా నిర్వహణకు చేసిన MIMS సవరణలను ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల యొక్క ఏకకాల మరియు ప్రత్యక్ష కొలత కోసం అనుమతించబడిన నైట్రస్ ఆక్సైడ్ (N2O), ఒక శక్తివంతమైన గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు మరియు రసాయనికంగా స్పందించని డైనిట్రోజెన్ (N2). కాలక్రమేణా ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల యొక్క పెరుగుతున్న సాంద్రతలను ప్లాట్ చేయడం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే సరళ వక్రరేఖ యొక్క వాలు నుండి రేటు నిర్ధారణలు చేయబడ్డాయి. MIMS కొలిచిన DEA రేట్ల చెల్లుబాటుకు బలమైన సాక్ష్యం N2O లేదా N2 యొక్క స్థిరమైన, సరళ సంచితాలు మరియు ప్రతిరూప ప్రతిచర్యల నుండి రేట్లలో సన్నిహిత ఒప్పందాన్ని చూపడం ద్వారా అందించబడింది. చిత్తడి నేలలు మరియు సూడోమోనాస్ ఎరుగినోసా మరియు P. క్లోరోఫిస్ యొక్క సంస్కృతులను ఉపయోగించి ప్రతిచర్యలు నిర్వహించబడ్డాయి, ఇవి వరుసగా N2 మరియు N2O యొక్క డెనిట్రిఫికేషన్ ముగింపు ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఎసిటిలీన్ నిరోధం కింద P. ఎరుగినోసా N2ను ఉత్పత్తి చేసే నిరోధక చర్యలో పొందిన రేటుకు సమానమైన రేటుతో N2O తుది ఉత్పత్తిని ఉత్పత్తి చేసింది. MIMS లేదా GC-ECDతో హెడ్‌స్పేస్ మధ్య గణనీయమైన (p> 0.05) తేడా కనిపించలేదు, ఎసిటిలీన్ నిరోధం కింద చిత్తడి నేల ప్రతిచర్యలలో DEA నిర్ణయించబడింది. MIMSతో ఉపయోగించిన ప్రతిచర్య నాళాలలో అనాక్సిక్ పరిస్థితుల కారణంగా, అసిటలీన్ నిరోధించబడిన ప్రతిచర్యలలో లేదా P. క్లోరోఫిస్ సంస్కృతులలో మాత్రమే N2O చేరడం యొక్క గుర్తించదగిన రేట్లు గమనించబడ్డాయి. ఈ పద్దతి సమీప రియల్ టైమ్ మురుగునీటి శుద్ధి ప్రక్రియ కొలతల నుండి నైట్రోజన్ సైక్లింగ్ యొక్క క్షేత్ర అధ్యయనాల వరకు సంభావ్య అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. డెనిట్రిఫికేషన్‌ను నియంత్రించే మెకానిజమ్స్ మరియు దాని నిరపాయమైన, N2 మరియు హానికరమైన, N2O, తుది ఉత్పత్తులపై మన అవగాహనను మెరుగుపరచడానికి ఈ రకమైన పద్ధతుల యొక్క నిరంతర అభివృద్ధి మరియు అప్లికేషన్ అవసరం.