Contributors: Ecosystèmes, biodiversité, évolution Rennes (ECOBIO); Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement - CNRS Ecologie et Environnement (INEE-CNRS); Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des sciences de l'environnement de Rennes (OSERen); Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE); Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris); Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE); Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM); Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA); Procédés biotechnologiques au service de l'environnement (UR PROSE); Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE); Université Paris-Saclay; Symbiose : Ecosystèmes microbiens et bioprocédés d’épuration et de valorisation (TBI-SYMBIOSE); Toulouse Biotechnology Institute (TBI); Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse); Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse); Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE); French National Research Agency (ANR) ANR-15-CE04-0014-02; ANR-15-CE04-0014,N2OTrack,Analyse et réduction des émissions de N2O dans les procédés biologiques de traitement des effluents(2015)
نبذة مختصرة : International audience ; Nitrous oxide (N2O) emissions from a nitrifying biofilm reactor were investigated with N2O isotopocules. The nitrogen isotopomer site preference of N2O (N-15-SP) indicated the contribution of producing and consuming pathways in response to changes in oxygenation level (from 0% to 21% O-2 in the gas mix), temperature (from 13.5 to 22.3 degrees C) and ammonium concentrations (from 6.2 to 62.1 mg N L-1). Nitrite reduction, either nitrifier denitrification or heterotrophic denitrification, was the main N2O-producing pathway under the tested conditions. Difference between oxidative and reductive rates of nitrite consumption was discussed in relation to NO2- concentrations and N2O emissions. Hence, nitrite oxidation rates seem to decrease as compared to ammonium oxidation rates at temperatures above 20 degrees C and under oxygen-depleted atmosphere, increasing N2O production by the nitrite reduction pathway. Below 20 degrees C, a difference in temperature sensitivity between hydroxylamine and ammonium oxidation rates is most likely responsible for an increase in N2O production via the hydroxylamine oxidation pathway (nitrification). A negative correlation between the reaction kinetics and the apparent isotope fractionation was additionally shown from the variations of delta N-15 and delta O-18 values of N2O produced from ammonium. The approach and results obtained here, for a nitrifying biofilm reactor under variable environmental conditions, should allow for application and extrapolation of N2O emissions from other systems such as lakes, soils and sediments.
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