第一篇：污水處理廠確定的污水有機氮的反應和化學特征是通過傅里葉的變換離子回旋共振質譜原理得到的

污水處理廠確定的污水有機氮的反應和化學特征是通過傅里葉的變換離子回旋共振質譜原理得到的

在先進的污水處理廠，實現高水平的氮去除，多達三分之一的出水中是有機物，以下簡稱出水有機氮。雖然我們知道，無機氮是非常不穩定，目前還不清楚哪些部分的生物有效性。在這項研究中，我們證明了實用的方法，可以用來研究反應的自然水體，更好地了解生態系統的反應和潛在的生物利用度。該技術是適合分析在自然水域的極性有機物；與耦合電噴霧傅立葉變換質譜。生物測定的樣品進行了收集，從污水處理廠實現了先進的脫氮。對樣品進行濃縮，再加入少鹽的杰姆斯河天然水樣品（主要支流乞沙比克灣）。我們的研究結果表明，部分的污水溶解有機質（其中一些含有氮）是保守的，有很大一部分的脂肪族和芳香族化合物含有氮（79-100）并在孵化中被刪除。此外，兩種廢水表現的差異退化的程度和降解的類型與雙方采用的不同污水處理廠和戲劇性的差異類型有聯系。這些結果表明，生物利用度在自然環境和簡單的化簡檢查凈消費或者生產大量有機氮池中是高度反應的。

1、引言

在過去的一個世紀，人類活動已經大大改變了全球養分的循環，其結果對人的類的健康和地球的動力系統造成影響（格魯伯和加洛韋，2008；施萊辛格，2009）。特別是富營養化造成大量的氮流向海洋系統（英格利特等人。2011；perakis和斯文赫定，2002）。富營養化最嚴重的地區被認為是河口地區。例如;：乞沙比克灣地區的恢復費用估計用了180億美元。（乞沙比克灣委員會，2010）。

在許多水生環境中污水處理廠是氮存在的一個重要點源，包括乞沙比克灣。目前在海灣中，廢水源性氮占總氮的19%（乞沙比克灣資源庫，2009）。在敏感的河口地區，比如乞沙比克灣河口，為了滿足日益嚴格的氮排放標準，要求污水處理廠采用更為先進的治愈方法；在某些情況下，這將需要出水總氮濃度低于3毫克/升。在先進的脫氮處理系統中，有機氮的比例高達總氮的1/3。

而我們知道，現在許多浮游植物占用有機氮（馬爾霍蘭和洛馬斯，2008），并且很少有一些關于生物利用讀的數據。一些研究機構已經調查確定了一些微生物培養或者種子的培養。其他研究通過長時間監測養分元素在自然水域微生物群落的濃度變化審查了生物利用度（布朗克等人，2010；菲利皮諾等人，2011）或者通過監測處理廠的微生物（帕金森和麥卡蒂，1981）。而生物測定可以測量出有機氮的凈變化，但是在環境中的生物利用度不能完全測量出，這是因為有機物都采取了放在瓶子中卵化，并且因為微生物多樣性自然系統中是巨大的。

目前，我們對出水有機氮和溶解有機氮的分子組成知之甚少。這種材料的復雜性和高級性并隨著存在的無機鹽，其中一些是氮鹽而遇到的分析挑戰（麥卡錫和布朗克，2008），使它很難利用標準的技術獲得分子水平信息。事實上，大部分光譜技術，如紫外可見、紅外和核磁共振提供了復雜混合物的功能組信息，如廢水排放不能提供分子水平信息。

在高磁場中，電噴霧電離（離子）技術結合傅立葉變換離子回旋共振質譜原理為環境樣品分子研究提供了一個重大突破。因為它的超高分辨率和高質量的準確性，在一個單一的復雜樣品的溶解有機質中能夠確切的確定質量為數以千記的分子。（基姆等人，2003；kujawinski等人，2002）。對于每一個組織，質量進度是足夠的并允許分配一個獨特的分子公式（斯滕森等人，2003）。最近，esi-ft-icr-ms一直被用來描述在水環境，包括海洋水域（美煙草公司等，2006；sleighter等人，2008）、淡水（基姆等人，2006）。此外，這項技術已被證明是研究生物降解的得力工具（基姆等人，2006）。目前，esi-ft-icr-ms是進行溶解有機質分子鑒定的最強大分析工具，它可以通過分配來明確單一公式的每個峰的質量譜。

作為一個評價廢水處理廠生物測定評估反應的綜合性研究（布朗克等人，2010；菲利皮諾等人，（2011），esi-ft-icr-ms是用來確定污水處理廠不同的處理工藝中的污水分子組成。結果，加上測定的生物數據而發布在其他的地方（布朗克等人，2010），讓我們更好地了解出水有機氮樣品測試的不穩定性。

這項研究的結果表明，結合先進的化學分析評估技術而得到的生物測定數據是對生物利用度的最好解釋。這項研究成果將為我們理解的接收水域的出水有機氮提供新的更為深入的了解，并且可能影響我們確定污水處理廠的水生系統的負載程度。

2、材料與方法

2.1污水源

用于本研究的生物反應器廢水是從兩個污水處理廠經過采用強化脫氮除磷以后得到的廢水。這些植物被選中是因為含有相對于溶解無機氮的高濃度廢水（pagilla等人，2006）；眾所周知，高濃度的標準刺激在自然中生長的微生物群落（馬爾霍蘭和洛馬斯，2008），當然也可以降低生物活性的有機組織部分的靈敏度（布朗克等人，2010）。廢水被指定EON4和EON5（布朗克等人，2010）。EON4從一個小型污水處理廠配備的膜生物反應器系統中收集（< 50000加侖/天），并在被排放在乞沙比克灣流域前有20到30天的固體停留時間。

表1—總溶解氮（TDN）,溶解有機碳（DOC），和溶解有機氮（DON）的數據分析樣品（含鹽量0）通過傅立葉變換 離子回旋共振高端質譜.確定的百分比分配公式在研究范圍的200-700m/z.樣本 JR water T0 JR water Tf(EON5+JR)(EON5+JR)Tf(EON4+JR)T0(EON4+JR)Tf a 詹姆士河的水.b 從EON5污水處理廠.C 從EON4污水處理廠,T0:0時間，經過Tf48小時的人工培養。cba[DOC](uM C)362.6±1.6 372.2 +2.5 604.3+3.4 600.0+3.7 528.9+2.9 547.5 +2.4

[TDN](uM N)28.8 +0.1 22.6+0.4 55.5+0.7 43.1+0.6 59.6+0.6 38.6+0.6

[DON](uM N)21.3+0.1 22.4 +0.4 47.6 +0.7 42.7 +0.6 38.5+0.6 38.1+0.6

比例分配公式 86% 89% 92% 92% 84% 92% 這個廠流入的存在變化的水含有污水和腐敗物，還有利用生物總氮去除工藝影響均衡之前的四階段Bardenpho工藝其次是紫外線消毒過程。EON5的分離是從國內大型污水處理廠（40000000加侖/天），它位于位于美國干旱的西部。該設備采用了先進的多工位系統，能夠使固體物質保留時間為3天。該系統包括一個厭氧/好氧（A/O）生物除磷過程，硝化/反硝化過程，并最終氯化消毒過程。EON4樣本收集的樣本，放置在冷卻器，在同一天可以運送到歐道明大學（歐道明大學位于弗吉尼亞州的諾福克）。污水在收集之前應該按步驟進行消毒，因為處理廠應用越來越多的紫外線消毒和我們想要的具有代表性的結果都是非氯化廢水。因為EON5采樣點仍然含有大量的微生物生物量來自于處理系統本身,所以在包裝及運輸到歐道明大學之前用冰對樣品進行了篩選過濾。到達歐道明大學，兩種廢水過濾通過一個0.2毫米的聚砜濾芯過濾器（5分鐘后可以取出水）進行過濾，然后集中從270毫升到13升的EON4和從450毫升到19升的eon5使用旋轉式蒸發器系統，保持在低溫（<35℃）為盡量減少有機物的降解。此外，大多數揮發性物質一般有質核比（質量和電荷的比）小于200，并低于質量范圍，傅立葉變換、離子回旋共振高端質譜可以分析出來。污水濃縮使總氮的兩個出水有機氮增加大約相等，增加一個小體積EON濃縮成JR水，從而避免“稀釋”自然中微生物，并檢測增加的DON。2.2 采樣地點和生物活性測定試驗

水中含有微生物的生物測定對象是鹽度在0.9（認為淡水）的杰姆斯河（弗吉尼亞州東南部，美國），依據以前布朗克等人的描述（2010）。簡單地，現場采集在Niskin采水瓶，并轉移至0.5升苯二甲酸乙二醇酯瓶,在實驗室對它進行酸洗。瓶子被分為三組。第一組沒有收到任何污水（控制），第二瓶是作為改良的369ugNL-1（終濃度）集中EON5（DON代表97.5%的總溶解氮），第三瓶收集427ugNL-1（終濃度）集中EON4（其中不代表56%的總溶解氮）。

圖1-比較杰姆斯河天然水，EON5，和EON4建立回旋共振寬帶質譜。

圖2-比較杰姆斯河天然水，EON5，和EON4的組合物。van Krevelen圖分別是詹姆斯河自然水(A),EON5(B)EON4(C),顏色編碼的強調了存在的何種類型的化合物每個的示例:綠色代表CHO,藍色CHSO，深紅色CHNO和黃色代表為其他的。黑色圓圈相對應的是主要生化類化合物，在溶解的有機物質是可以預期的。條形圖顯示貢獻的主要類別是三個樣本的。

所有樣品的培養環境廳是在佛吉尼亞海洋科學研究所（VIMS，格洛斯特，弗吉尼亞州），他們提供了一個13.5 / 10.5小時光/暗周期和保持在一個恒定的溫度25℃。在初始化后48小時的潛伏期，通過玻璃纖維過濾器過濾預燃燒（孔徑為0.7微米，GF/F）等分試樣的20毫升的實驗治處理，然后分配到預燃燒硼硅玻璃瓶和對被凍結的進行質譜分析。溶解有機碳(DOC)和總溶解氮濃度測定，分成三份，利用高溫催化燃燒法（島津TOC-5000）和過硫酸氧化法，對過濾后的樣品的病毒去除。溶解有機氮（DON）濃度減去計算濃度的銨離子(NH4+)，硝酸根離子(NO3-)和亞硝酸根離子(NO2-)，從總溶解氮（TDN）中(表1)。2.3 脫鹽試驗

鹽可以干擾的 ESIFT-ICR-MS 分析使分離器堵塞，從而減輕電離，或形成不必要的峰值，并競爭電荷，從而抑制有機成分的樣品的信號。因此，樣品脫鹽是強制性的質譜分析。主要是路易斯堿，氮在溶解有機氮DON中很容易質子化，使用傳統的提取方法使其脫離幾乎不可能，酸化后，使酸性大分子中性。直到現在，大約50%的溶解有機氮庫仍脫羧酶。研究至此，尋找最有效的方法隔離DON。通過固相萃取（C18,PPL），并對出水進行超濾作用，能成功地分離溶解的有機物質，但是不會產生或產生很難回收的溶解有機氮（Mopper等人，2007；Simjouw等人，2005）。到目前為止，最有效的技術是電滲析（ED）；已成功地從淡水和海洋水域采用分離溶解的有機物質的最高回收率（> 85%），無任何污染或分餾（koprivnjaket等人，2006，2009；Vetter等，2007）。解凍后，集中使用5倍樣本利用旋轉式蒸發器及使用小型電滲析脫鹽（ED）系統（哈佛儀器，以下簡稱為mini-ed）。每個樣本被指控為聚四氟乙烯樣品室（1.5毫升）兩國之間的乙酸纖維素膜（截留分子量達500）。解凍后，集中使用5倍樣本利用旋轉式蒸發器及使用小型電滲析脫鹽（ED）系統（哈佛儀器，以下簡稱為mini-ed）處理。每個樣本在兩個醋酸纖維素薄膜（截留分子量達500)中間放進聚四氟乙烯樣品室（1.5毫升）。把這個樣品室插入哈佛儀器室中，然后用新鮮的超純水完全包圍，為的是在樣品和哈佛儀器室之間保持一個鹽梯度。

圖3e反應性的EON培養。負離子質譜擴大在標稱質量339(A)詹姆斯河(JR)T0,(B),(C)EON5DJR EON5在T0,(D)EON5DJR在特遣部隊。山峰添加的詹姆斯河的水是有堅實的恒星,山峰添加的廢水和固體三角形顯示,山峰在孵化顯示產生與固體圈。

完全包圍新鮮超純水為了維持一個鹽梯度之間的樣品和室。鹽去除發生轉移鹽通過膜由電場和需要好幾天的兩周。這種技術促進去除絕大多數的鹽而保留的樣品室w55%DOC在樣品室。測量并回收效率是不實際在這一點上,因為可靠的方法并沒有現成可用來測量大量的有機N在我們的樣品中(w1 5毫升)。我們假定溶解有機氮恢復不同的溶解有機碳恢復。在在我們的實驗室，我們能夠證明這種mini-ed表現相當好，沒有選擇性分離溶解的有機物質，但回收率低比觀察更大，價值85%以上的。我們使用500膜可能有助于低回收率。這種技術可重復性進行了評估使用模擬eon5脫鹽分析在相同條件下使用相同的質譜參數作為剩余的生物測定樣本。這項技術顯示一個高水平的再現性(數據沒有顯示)。質譜光譜都模擬了幾乎相同的鹽源峰被刪除。觀察大約83%的溶解有機質山峰都模擬和它們的相對規模占總數97%的相同峰值幅度都被模擬。大多數的不匹配之間的模擬是由于一體化和非一體化的小峰，這是出于信噪比（信噪比）的設置。這給了我們很大的信心，重現性好，單一的質譜測量足以描述分配峰。所有的分析儀器是在大學科學學院進行的主要儀表使用阿波羅二世電噴霧離子源耦合到Bruker Daltonics 12 Tesla Apex Qe FT-ICR-MS.分析之前,該儀器是外部校準用聚乙二醇。第一次被稀釋樣品和LC / MS年級50:50的甲醇(v / v)甲醇:水,然后摻入0.1%氫氧化銨(增加pH值8)就在介紹了應急服務國際公司增加電離效率。樣品流速保持使用注射泵設定為120毫升/ h和應急服務國際公司為每個樣本維持電壓為3.4伏特的噴霧盾牌和4.1 kV在毛細管在200 C為了保持一致的離子電流進入毛細管到MS。所有的樣品分析負離子模式來減少并發癥鈉加合物的形成。通過使用負離子模式、多功能的一部分被分析物,附屬于EON 可以有效電離沒有給予復雜的加合物的信號。此外,氰化物和硝酸鹽/亞硝酸鹽功能可以電離在負離子模式(Sleighter和孵卵器,2011)。電噴霧質譜參數電壓和維持恒定在所有的實驗。

圖4 e三維van Krevelen圖的EON4和EON5培育。三維van Krevelen圖的修改詹姆士河的水與EON5和EON4在T0(A和C)和在48 hr孵化Tf(B和D),顏色編碼的強調了類型的化合物存在于每個示例:綠色,藍色CHSO趙承熙,紅色和黃色CHNO為其他公式。

離子積累在六極期為3秒之前轉移電感-電容-電阻。這種積累的時間被認為是最佳的，因為短；離子積累時間導致整數峰值低信噪比，而較長的時間，導致貧乏的結果。每個樣品，在300時域瞬變獲得（在4M），零填補一次，正弦貝爾切趾，然后傅立葉轉化到布魯克數據分析軟件，并且全面分析的時間約40分鐘。2.5。質量校準和分子式方法

一般質量分布的化合物，離子在所有樣本范圍200e700質核比，這是一致的以前的隨機研究使用esi-ft-icr-ms.因為低/峰（< 200）有非常高的激勵頻率，激勵需要增加的離子半徑到足夠的幅度，被檢測的檢測板更難以產生。此外離子低于200被歧視的四極離子，其中一個廣泛的指定質核比范圍允許通過之前積累的六極，再轉移到電感-電容-電阻。我們的樣本進行了分析，寬帶模式，意義我們用一個非常寬米/范圍（質核比100e2000），然而峰只檢測和觀察范圍200e700米質核比。最終的損失峰質核比高于700可以歸因于空間電荷效應在民事細胞，可導致減少分子量較高的信號。

所有獲得的光譜進行內部校準與土著脂肪酸，提供質量精度百萬分之1或更少的大眾的利益范圍。分子式被分配到峰值信噪比“3在大規模范圍200e700質核比通過一個公式的計算器程序（基奧v 1 0a1998 nhmfl）是發達國家在國家高磁場實驗室在塔拉哈西，佛羅里達州。在我們的研究中，絕大部分的公式，明確分配在質核比為 500，因為我們只允許最多0.5百萬分之一誤差分配正確的分子式。什么時候多任務存在一個單一的米/值，那么正確的公式的基礎上分配的基本規則，功能組的關系，和模式和同源序列，詳細描述以前的文獻。

3.結果與討論

3.1 EON5和EON4化學特征

圖5的EON5培育。解決圖,顯示了消費,產生耐藥,初始的和最終的公式(CHNO,CHO,CHSO)公式在EON5DJR樣本。深綠色EON5點代表的山峰在孵化(消耗)消失了,點紅色代表EON5山峰,持平(耐藥),并指出在藍色表示新高峰出現在孵化(生產)。圖表顯示百分比貢獻的消耗,耐藥,在EON5產生公式在時刻0(T0)和培養后(Tf)。

符合的模式觀察到其他溶解有機質的研究使用ft-icr-ms，光譜獲得每個脫鹽樣本集包含經常觀察到復雜圖案的多個峰在共同體的大規模的研究范圍（質核比 200e700）。包括在本組的山峰是無關的峰與剩余的鹽，其中許多是相當激烈的，有一個明顯的質量缺陷，因為分開的多峰。電滲析除鹽并非100%有效，所以我們不會顯示一個比較原始光譜數據的質量范圍，鹽衍生的峰可能占主導地位。相反，我們集中在這里的光譜數據，重建直方圖的多峰已分配數據處理后的分子式。基本上這是一個重組質譜由外來鹽衍生的峰已被去除。重建質譜天然杰姆斯河（JR）水，濃縮eon4 和eon5，如圖1所示。JR和eon5重建質譜顯示模式與以往的隨機研究，在峰一般分布在大范圍的200e700 m/z，最大范圍在420e450m/z；不包括激烈的高峰，主要是脂肪酸。然而，在eon4譜顯示了獨特的模式，峰值強度均勻分布的范圍200e700m/ Z。差異的廢水很可能由于多種因素，包括：不同的治療過程中使用的污水處理廠；獨特的混合酒生態各廠；和不同進水特點。最高峰是指定一個獨特的分子式（84%-92%的峰值在每個譜，數據如表1所示）。這些公式將幫助研究元素之間的關系，根據其元素組成，峰值在同一樣本和樣本之間的不同。將這些這些公式可分分類。因此,所有的公式可以分為CHO分子,CHNO分子,和CHSO分子(圖2)公式僅包含C,H和O占據了三個光譜,然而EON5和EON4樣本包括更多的CHNO化合物(分別為19%和9%)比JR水(2%),這是符合事實，廢水中含有豐富的有機化合物的加氮奧氏體系。

圖6 e化學特性的EON5孵化。EON5+JR圖表顯示了化學表征所消耗的,耐藥,產生分子在三個主要子組(CHNO,曹,CHSO)在培育后。

范克雷維綸（VK）地塊，這顯示摩爾氫/碳和氧碳比個別高峰，集群的基本公式，根據其功能群組成為主要生化化合物類具有特色的氫/碳和氧碳比（圖2；化合物的種類與黑圈）。眾所周知，一個點的位置在唯圖涉及到具體的化合物的種類，以及有興趣的讀者參考文獻的更多細節（霍克蒂等人。，2009；大野等人。，2010；利是美公司，2009；sleighter和孵化器，2011；范克雷維綸，1950）。這些化合物的種類包括脂肪族結構（區1），羧基豐富脂分子樣結構[CRAM（hertkorn等人。，2006）]或木質素類的結構（區2），稠環芳香結構[（科赫和迪特摩爾，2006）（區3）]，單寧（區4），碳水化合物類結構（區 5），和血脂（區六）。EON5似乎更多樣的組成比和小eon4天然水，例如，eon5包含多個公式在各地區的唯圖尤其是氮肥品種的脂肪和補習或木質素等區域比較小eon4和天然水（圖2）。

圖7 e反應性的EON4孵化。負離子質譜擴大在標稱質量353(A)控制在T0,(B),(C)EON4DJR EON4在T0,(D)EON4DJR在特遣部隊。山峰添加的詹姆斯河的水是有堅實的恒星,山峰添加的廢水和固體三角形顯示,山峰在孵化顯示產生與固體圈。

圖8 e解決圖的EON4孵化。解決圖顯示了消費,產生耐藥,初始的和最終的公式(CHNO,曹,CHSO)公式在EON4DJR樣本。深綠色EON4點代表的山峰在孵化(消耗)消失了,點紅色代表EON4山峰,持平(耐藥),并指出在藍色表示新高峰出現在孵化(生產)。酒吧圖表顯示百分比貢獻的消耗,耐藥,在EON4產生公式在時刻0(T0)和培養后(Tf)。

3.2 生物降解廢水經修訂的詹姆斯河的水 3.2.1EON5 污水的改進

3.2.1.1 EON5的反應。經過48小時潛伏期、峰值觀察到被添加到JR水與EON改進中(用固體三角形)要么完全消失或改變他們的相對強度比山峰,主要源于小的水(用堅實的明星),這可能是因為(無花果生命體和非生命體的改變發生在48 hr孵化(圖3 c和D)。這個失蹤或減少在相對強度表明減少這些化合物的相對濃度,這表明它們是不穩定的。

作為一個例子,是觀察到的質量范圍檢查中,我們展示了一個大規模地與保守（峰值保留）公式繪制后48小時孵化（因子）在VK圖相對樣本收集時間為零（T 0）（圖5）。峰值歸因于JR DOM不被繪制為突出的效果，由于改變出水多只在48小時的潛伏期。約79%的CHNO，36%的CHO，和39%的CHSO 在圖5公式中各自消耗（圖5，條形圖）。然而，54%的CHNO，42%的CHO，和33%CHSO公式在各自的過程中產生的48小時孵化。這些結果證實，而圖5的一些部分是不穩定的，生產新型化學化合物中的生物可以混淆評估生物利用度的基礎上凈變化DON濃度(布朗克等人。，2010）。生產新的化合物可能是由于部分消化的消費或生產大教堂新的化合物，由于微生物或生物轉化。值得注意的是，以上的估計改建是保守的估計，因為他們沒有包括峰值強度增加或減少高峰期間的生物活性。只有峰值消失完全新的后出現的48小時孵化期被認為在這種分析。

圖9化學特性的eon4。eon4djr條形圖顯示的化學表征消耗，抗性，并產生分子中的三個主要分組（CHO，CHNO，和chso）培育后。

3.2.1.2 圖5化學表征培育

3.2.1.2.1 DOM消耗的大于生產的。消費，新生的，和抗性分子隔離根據主要群體的生化化合物中存在的（圖6）。這些群體包括：我）脂肪族，二）補習或木質素類分子，三）芳烴，和四）分子從其他的VK圖。EON5-CHO公式進行排序到這些不同的群體使用先前建立的規則（（hertkorn等人。，2006；科赫和迪特摩爾，2006；杜，1984））。我們擴展這些規則適用于中、chso公式。尋找中或chso高峰在這四個地區是指化合物定義這些地區被取代或硫化。一般來說，eon5表明高水平的反應（化合物消費）為CHO 和chso分子，主要從區域（31%；54%）和二區（16%；29%），分別為（圖6）。與此相反，消費的中分子主要是從二區（23%）和第3區（52%）。新產生的化合物主要是由于二區，在92%，57%，和25%的CHNO，CHO，和CHSO分子CRAM或木質素樣類分子。3.2.1.2.2 耐性的 DOM。在5的一小部分，約21%的CHNO，64%的CHO，和61%的CHSO公式中各自不退化的過程中，我們培養試驗（圖5，條形圖）。耐火材料部分eon5策劃主要在CRAM或木質素類的結構域，其中約56%的CHNO，51%的CHO，和38%的CHSO分子各自在是由于二區（圖6）。這些結果是一致的建議堅硬的CRAM和木質素分子（hertkorn等人，2006；Opsahl and Benner,1997）。3.2.2 EON4 污水

3.2.2.1.EON4的反應。孵化后eon4呈顯著的生產新的化合物相比，eon5培育瓶在48小時生物活性實驗。當類似的名義大規模區域的小水，eon4和eon4t小樣本比較前（T 0）和孵化后（因子），一個重要的生產新的峰值（指由實心圓丙）觀察到的幾乎每一個名義質量（圖7）。此外，eon4顯著退化；高峰從質譜歸因于eon4加法（:）或者完全消失或顯著降低相對強度比較小固定的DOM。一個三維唯陰謀的eon4t小之前和之后的48小時孵化表明重大生產化合物在所有類別（CHO，CHNO，和CHSO分子）（圖一和四）。約100%的CHNO，86%的CHO，和66%的CHSO公式各自是化合物的過程中產生的孵化（圖8）。100%的CHNO，77%的CHO，和58%的CHSO初步的分子各自完全消失后，48小時培育（圖8）。總的來說，eon4和eon5質譜不同，培養自然修正eon4與eon5產生不同的結果與凈生產新的化合物在eon4-amended培育。3.2.2.2.EON4的化學表征培育。

3.2.2.2.1 新生的DOM。在新生的eon4，新產生的公式中主要集中在第二區（29%），和第3區（36%），而新的CHO和CHSO集中在一區（35%）和第二區（45%）。總的來說，eon4展出的生產在所有主要生化體VK圖繪制。

3.2.2.2.2.EON4耐性的DOM與消耗DOM比較。不大抗降解過程中孵化和大比例的峰值出現在光譜的孵eon4t小消失在孵化期間。只有約0%的CHNO和30%的CHO和42%的CHSO分子在最初的污水中各自堅持通過潛伏期（圖8，條形圖）。這些抵抗分子主要是屬于第二區（圖9）。在案件eon5，這些結果是一致的認為補習和木質素類化合物是難治（hertkorn等人，2006；Opsahland Benner，1997）。消費公式的主要原因是地區。大約33%的CHNO，82%的CHO和68%的CHSO公式，分別是脂肪族（圖9）。這一優惠消費的脂肪分子更突出的是在eon4 eon5相比，只有9%，31%，和54%的消費CHNO，CHO和CHSO，分別是脂肪族。這種差異在退化的程度和類型的降解可能與兩個不同的過程采用的污水處理廠和巨大的差異進水（污水收集系統eon5與一些收集系統，污水和頻繁交易腐敗物廣泛不同的組成eon4）。而具體的屬性，有助于不同年代不穩觀察不能得出結論，不同的測量表明，進一步評價因素是必要的。

4.結論

污水中有機氮的污水處理廠排放到氮敏感的地區有可能成為一個重大的總氮負荷的主要貢獻的。出于這個原因，重要的是發展的方法，使不穩定的自然水域待定。雖然生物測定方法已被用來了解影響廢水微生物生長在接收流和河口（布朗克等人。，2010；菲利皮諾等人。，2011），我們表明，先進的化學分析可以表明反應條件下甚至在標準生物測定不。散裝化學分析也在廢水和生物測定表明，凈消耗的有機氮的生物是可變的（布朗克等人。，2010；菲利皮諾等人。，2011），和，甚至可以有不凈生產（研究）。然而，分子級化學表明，許多化合物是消費等過程中產生的培育與自然微生物群落，頑固的分數低，范圍從0到21%。生產和消費的化合物在培養瓶和自然生態系統的生物利用度的掩蓋了真正的環境中。自然的有機氮變化的基礎上的治療過程和廢水處理收到的那些植物，從而影響其反應的環境。在這里，我們檢查治療過程作為一個點的示范如何脆弱的生物測定被誤解的情況下并行分子化學分析。同時，我們先進的化學分析表明，處理后的污水在這里檢查從非常不同的處理過程更反應比預計從凈變化的大量不濃度在培育瓶。

我們的研究結果有重要影響的管理和建議，它可能不妥當的折扣從污水有機氮營養負荷估計；相反，它應該被計入養分分配的污水處理廠的排放對水生系統。更多的污水處理廠的污水應進行篩選，以確定如何在不穩定的一系列處理廠采用不同的處理工藝。此外，它不知道是否改變治療技術，起源的影響，或操作可以用來減少的數額有機氮在污水或改變其成分使其更為頑固的環境，這是出水。進一步研究補救戰略，解決這些問題是有道理。

鳴謝

本研究的支持，批準號：0756475從國家科學基金的策劃者和馬爾霍蘭，批準號：cbet-0840350愛，并給予0756475號布朗克。任何意見，結果，和結論或建議表示了這種材料是作者（擰）和不一定反映的意見，國家自然科學基金。作者感謝三個審評和學院的科學儀器集群（宇宙）弗吉尼亞大學。本文是病毒的貢獻3194號從佛吉尼亞大學海洋科學，威廉瑪麗學院。我們要感謝援助的匿名的公用事業，參加了這項研究。我們也感謝伊麗莎白博士在這項工作的過程中提供的寶貴的見解。