University of Jyväskylä | JYX Digital Repository

  • English  | Give feedback |
    • suomi
    • English
 
  • Login
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.
View Item 
  • JYX
  • Opinnäytteet
  • Pro gradu -tutkielmat
  • View Item
JYX > Opinnäytteet > Pro gradu -tutkielmat > View Item

Denitrification and dissimilatory nitrate reduction to ammonium in a lake receiving wastewater effluent

Thumbnail
View/Open
1.7 Mb

Downloads:  
Show download detailsHide download details  
Authors
Hasari, Miikka
Date
2015
Discipline
Akvaattiset tieteetAquatic sciences

 
Denitrifikaatio ja DNRA (dissimilatory nitrate reduction to ammonium) ovat nitraattia pelkistäviä prosesseja, jotka yleensä esiintyvät hapettomissa olosuhteissa, kuten järvien sedimenteissä ja alusvesissä. Denitrifikaatiossa syntyy typpikaasua, joka poistuu ilmakehään, kun taas DNRA:n lopputuote on ammonium, joka jää veteen. Luonnollinen denitrifikaatio voi poistaa typpeä jätevedenpuhdistamon poistovedestä, mutta DNRA:n rooli on vähemmän tunnettu. Näiden prosessien tutkiminen voi auttaa jätevedenpuhdistuksen kehittämisessä. Tässä Pro Gradu –työssä tutkittiin denitrifikaation ja DNRA:n prosessinopeuksia sekä nopeuksien korrelaatioita erilaisten vedenlaatumuuttujien kanssa. Tutkimuspaikkana oli Keurusselkä –järvi, jonne paikallinen jätevedenpuhdistamo laskee poistovetensä. Metodina käytettiin isotooppileimausta inkubaatio- ja reaktorikokeissa. Järvestä valittiin kolme näytteenottopistettä, joista kaksi sijaitsivat poistovesiputkesta myötävirtaan ja yhtä käytettiin kontrollina. Hypoteeseinä olivat: a) denitrifikaationopeudet ovat suurempia purkuputken läheisyydessä korkeamman nitraattipitoisuuden vuoksi, sekä b) DNRA:denitrifikaatio –suhde on niin ikään suurempi samoissa olosuhteissa. Denitrifikaationopeudet olivat korkeimmillaan purkuputken kohdalla ja ylipäätään suurempia kuin DNRA:n nopeudet. DNRA:denitrifikaatio –suhteessa ei havaittu merkittäviä eroja näytepisteiden tai ajankohtien välillä. Denitrifikaatio korreloi positiivisesti nitraattipitoisuuden kanssa ja negatiivisesti happipitoisuuden sekä pH:n kanssa. DNRA korreloi negatiivisesti pH:n kanssa. Reaktorikokeissa havaittiin aluksi positiivinen korrelaatio denitrifikaation ja veden nitraattipitoisuuden välillä, mutta 24 tunnin inkubaation jälkeen vastaavaa korrelaatiota ei enää esiintynyt. ...
 
Denitrification and dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) are anoxic microbial nitrate-reducing processes, which occur for example in lake sediment and hypolimnion. Denitrification produces N2 gas, which exits the water body, while DNRA produces ammonium, which is retained in the water. Wastewater effluent in a lake can be further purified by natural denitrification, but the role of DNRA is less known. Understanding these processes can help to improve wastewater treatment. In this thesis, rates of denitrification and DNRA and their correlations with water quality were studied in Lake Keurusselkä, where a wastewater treatment plant releases its effluent waters. Incubation and reactor experiments were conducted by using 15N tracers. The hypotheses were that the rates of denitrification are higher when wastewater effluent is present, and that the DNRA:denitrification ratio is also higher in the same conditions. The denitrification rates were highest near the effluent pipe, and in overall higher than those of DNRA. The ratio showed no such trend. Denitrification correlated positively with nitrate concentration and negatively with oxygen concentration and pH, while DNRA showed negative correlation with pH. The reactor experiment results showed initial positive correlation between ambient NO3- levels and denitrification, but not anymore after 24 hours of incubation. ...
 
Keywords
DNRA järvet denitrifikaatio isotoopit
URI

http://urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201502191346

Metadata
Show full item record
Collections
  • Pro gradu -tutkielmat [24931]

Related items

Showing items with similar title or keywords.

  • Sediment diffusion method improves wastewater nitrogen removal in the receiving lake sediments 

    Aalto, Sanni L.; Saarenheimo, Jatta; Ropponen, Janne; Juntunen, Janne; Rissanen, Antti; Tiirola, Marja (IWA Publishing, 2018)
    Sediment microbes have a great potential to transform reactive N to harmless N2, thus decreasing wastewater nitrogen load into aquatic ecosystems. Here, we examined if spatial allocation of the wastewater discharge by a ...
  • Nitrate removal microbiology in woodchip bioreactors : a case-study with full-scale bioreactors treating aquaculture effluents 

    Aalto, Sanni L.; Suurnäkki, Suvi; von Ahnen, Mathis; Siljanen, Henri M. P.; Pedersen, Per Bovbjerg; Tiirola, Marja (Elsevier, 2020)
    Woodchip bioreactors are viable low-cost nitrate (NO3−) removal applications for treating agricultural and aquaculture discharges. The active microbial biofilms growing on woodchips are conducting nitrogen (N) removal, ...
  • Salinity affects nitrate removal and microbial composition of denitrifying woodchip bioreactors treating recirculating aquaculture system effluents 

    von Ahnen, Mathis; Aalto, Sanni L.; Suurnäkki, Suvi; Tiirola, Marja; Pedersen, Per Bovbjerg (Elsevier BV, 2019)
    This study investigated the effect of salinity on microbial composition and denitrification capacity of woodchip bioreactors treating recirculating aquaculture system (RAS) effluents. Twelve laboratory-scale woodchip ...
  • Enhanced nitrogen removal of low carbon wastewater in denitrification bioreactors by utilizing industrial waste toward circular economy 

    Kiani, Sepideh; Kujala, Katharina; Pulkkinen, Jani; Aalto, Sanni L.; Suurnäkki, Suvi; Kiuru, Tapio; Tiirola, Marja; Kløve, Bjørn; Ronkanen, Anna-Kaisa (Elsevier, 2020)
    Aquaculture needs practical solutions for nutrient removal to achieve sustainable fish production. Passive denitrifying bioreactors may provide an ecological, low-cost and low-maintenance approach for wastewater nitrogen ...
  • Methylophilaceae and Hyphomicrobium as target taxonomic groups in monitoring the function of methanol-fed denitrification biofilters in municipal wastewater treatment plants 

    Rissanen, Antti; Ojala, Anne; Fred, Tommi; Toivonen, Jyrki; Tiirola, Marja (Springer; Society for Industrial Microbiology, 2017)
    Molecular monitoring of bacterial communities can explain and predict the stability of bioprocesses in varying physicochemical conditions. To study methanol-fed denitrification biofilters of municipal wastewater treatment ...
  • Browse materials
  • Browse materials
  • Articles
  • Conferences and seminars
  • Electronic books
  • Historical maps
  • Journals
  • Tunes and musical notes
  • Photographs
  • Presentations and posters
  • Publication series
  • Research reports
  • Research data
  • Study materials
  • Theses

Browse

All of JYXCollection listBy Issue DateAuthorsSubjectsPublished inDepartmentDiscipline

My Account

Login

Statistics

View Usage Statistics
  • How to publish in JYX?
  • Self-archiving
  • Publish Your Thesis Online
  • Publishing Your Dissertation
  • Publication services

Open Science at the JYU
 
Data Protection Description

Accessibility Statement

Unless otherwise specified, publicly available JYX metadata (excluding abstracts) may be freely reused under the CC0 waiver.
Open Science Centre