1、硝化作用

微生物硝化作用是指一种生物化学过程，其中一些特殊的细菌能够将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，从而参与全球氮循环。微生物硝化作用通常分为两个阶段，分别由不同的细菌催化：

• 第一阶段是氨氧化作用，即氨氧化细菌（AOB）或氨氧化古菌（AOA）将氨氮氧化为亚硝酸盐，主要的催化酶是氨单加氧酶（AMO）和羟胺脱氢酶（HAO）。
• 第二阶段是亚硝酸盐氧化作用，即亚硝酸盐氧化细菌（NOB）将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，主要的催化酶是亚硝酸盐氧化还原酶（NXR）。

2、对于为刚开始建立硝化系统来说，由于氨氧化细菌（亚硝化细菌）生长速率大于亚硝酸盐氧化细菌，而导致亚硝酸盐的累积，而由于亚硝酸细菌氧化亚盐效率高于氨氧化细菌氧化氨氮效率，后期亚盐会下降。这就是循环水系统生物池亚硝酸盐先升高后降低的原因。

3、氧气对氨氧化和亚硝酸盐氧化速率影响

氨氧化和亚硝酸盐氧化都是好氧过程，需要一定的溶解氧（DO）水平来维持微生物的活性和代谢。一般来说，氧气的浓度越高，氨氧化和亚硝酸盐氧化的速率越快，直到达到饱和或限制性水平。然而，氧气的浓度也会影响微生物的竞争和抑制，从而影响氨氧化和亚硝酸盐氧化的平衡和效率。

例如，氨氧化细菌（AOB）和氨氧化古菌（AOA）是两类能够将氨氧化为亚硝酸盐的微生物，它们对氧气的需求和敏感性不同。一些研究表明，AOB在高DO水平下优势，而AOA在低DO水平下优势。因此，不同的DO水平可能会导致AOB和AOA的比例和多样性的变化，从而影响氨氧化的速率和稳定性。

亚硝酸盐氧化细菌（NOB）是将亚硝酸盐氧化为硝酸盐的微生物，它们通常比AOB和AOA对氧气的需求更高，因此在低DO水平下容易受到抑制，故低氧条件下会有亚硝酸累积。