● 摘要
本文以水华微囊藻、铜绿微囊藻、水华束丝藻、小颤藻等四种水华微藻与栅藻为研究对象,进行污水中氮磷的去除及中性脂积累的研究,研究营养条件对氮磷去除与脂质积累过程的影响,将水华微藻的氮磷去除效果及中性脂含量与栅藻进行比较。并考察了温度与光照强度等环境因素在氮磷去除与脂质积累中发挥的作用,探索氮磷转化与脂类合成之间的影响机制。研究结果如下:
1. 实验藻种表现出很好的对富营养水体中氮磷的去除与利用能力,最高达96%的磷与95%的氮可被微藻净化利用。
2. 在不同实验条件下,微藻生长速度均比较快,一般3-5天达到稳定期。其中,NH4+-N浓度为3.5 mg/L时,微藻生物量最大,氮磷的净化效果最佳。同栅藻相比,水华微藻对磷的利用能力总体上要高于栅藻,氮的利用能力则相当。
3. 通过尼罗红荧光法测定分析微藻中合成的中性脂的含量,发现藻细胞中中性脂含量随细胞生长而增加,脂质积累主要发生在稳定期。NH4+-N浓度为7.5 mg/L,PO43--P浓度为1 mg/L时,藻细胞中的中性脂含量最高。同栅藻相比,铜绿微囊藻的中性脂含量略高,水华束丝藻、小颤藻与栅藻相当,水华微囊藻的中性脂积累能力较差。
4. 不同水华微藻的表现来看,水华束丝藻和小颤藻对磷的去除率最高,铜绿微囊藻对氮的去除率最高,铜绿微囊藻与水华束丝藻的中性脂含量较高。综合氮磷去除效果与脂质积累能力来看,铜绿微囊藻与水华束丝藻的表现最优。
5. 对铜绿微囊藻与水华束丝藻做进一步探索,研究光照强度及温度对其氮磷去除效果及脂积累过程的影响。结果表明适宜的温度与光照更有利于水华微藻对水体的净化与脂的积累。12000 lux光照条件有利于脂的积累,22000 lux光照下,微藻的生长未表现出促进作用。温度方面,水华束丝藻在18℃与22℃条件下,生长更优,中性脂积累能力更强。而铜绿微囊藻在温度相对较高时表现更好。
与传统水处理技术和微藻生物能源生产相比,水华微藻生长快,对污水中的氮磷净化效果优良,脂积累的潜力与传统生产生物柴油的微藻相当。利用水华微藻进行污水处理与生物能源的开发具有良好的应用前景
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