近年来，盐水排放量不断增加，例如来自海水养殖和海鲜加工的废水（Hu等人，2022年）。盐水中的盐含量超过35 g/L，这对氮的去除带来了巨大挑战（Qu等人，2023年）。由于环境友好性（Yin等人，2021年），生物技术是去除盐水中氮的有效方法（Tan等人，2019年）。然而，高盐浓度会对微生物活性产生不利影响（Zhang等人，2022年），导致微生物细胞发生质壁分离并死亡（Li等人，2022年）。因此，需要开发一种新的生物方法来去除盐水中的氮。
在没有外部有机碳源和溶解氧的情况下，厌氧氨氧化菌在氮去除方面具有广泛应用（Zhu等人，2016年）。目前已观察到六种厌氧氨氧化菌属（Hu等人，2022年；Yu等人，2021年），但只有“Candidatus Scalindua”被认为是海洋厌氧氨氧化菌（MAB）（Gao等人，2021年）。与淡水厌氧氨氧化菌（FAB）相比，MAB更能适应盐水环境（Zhao等人，2024年）。MAB在盐度35–70 g/L的条件下表现出优异的氮去除性能（Qu等人，2024年）。因此，MAB具有在高盐度下去除氮的固有能力（Chen等人，2021年；Hu等人，2022年）。然而，较低的生物活性和较长的启动时间是MAB在盐水处理中应用的主要限制（Adams等人，2020年）。因此，如何增强MAB的活性并提高氮去除性能是一个重要课题。
作为厌氧氨氧化菌的重要代谢中间体，肼可以促进厌氧氨氧化过程（Kartal等人，2012年）。Xiang和Gao（2019年）报告称，添加5 mg/L的肼可以提高厌氧氨氧化的总氮去除效率（TNRE）。Zekker等人（2023年）指出，7.5 mg/L的肼可以增强厌氧氨氧化菌的活性，同时抑制反硝化细菌。Yao等人（2015年）也报告称，添加肼可以增加厌氧氨氧化菌的活性并减少硝酸盐的产生。肼的增强机制涉及多个方面，例如它可以为厌氧氨氧化菌在启动阶段提供额外能量并刺激其增殖（Xiao等人，2020年）。Zekker等人（2021年）还表明，适当的肼剂量可以快速稳定厌氧氨氧化菌，改变化学计量比，并保护它们免受一氧化二氮的伤害。此外，Ma等人（2018年）报告称，厌氧氨氧化菌可以在适当剂量下氧化肼并释放电子，从而参与反应中的循环电子流动。
尽管肼显示出增强厌氧氨氧化过程的潜力，但高剂量的肼会抑制FAB的活性。Zekker等人（2023年）将FAB暴露在超过10 mg/L的肼中，发现其TNRE低于低剂量组。Xiang等人（2022年）报告称，5–10 mg/L的肼会抑制厌氧氨氧化菌并触发其自我保护机制。值得注意的是，肼对FAB和MAB的影响可能有所不同。虽然肼对FAB的影响已得到充分研究，但MAB对肼添加的反应尚未报道。换句话说，目前尚不清楚肼是否具有增强盐水氮去除效果的潜力。因此，迫切需要研究MAB对肼的反应。
本研究首次使用肼来增强MAB的活性并提高盐水中的氮去除效果。通过添加肼，揭示了MAB的氮去除特性，并阐明了微生物群落的演替和相关性。此外，还进行了动力学分析以描述氮去除过程。本研究为提高盐水中的氮去除效果和促进MAB富集提供了理论基础和有效策略。
