栅藻和小球藻在4种养殖废水中的生长及净化效果对比研究

利用经过处理的鸡场养殖废水、猪场沼液(简称猪沼)、池塘养殖废水和BG-11培养基分别培养斜生栅藻和普通小球藻,对比2种微藻在各培养液中的生长、对废水中氮磷的净化效果以及微藻油脂的积累情况。结果表明:经过23 d的培养,小球藻处理组中,小球藻+猪沼培养液中可收获藻粉0.353 1 g·L~(-1),小球藻+BG-11中可收获藻粉0.189 8 g·L~(-1),高于其他3种培养液中的收获量。栅藻处理组中,栅藻+BG-11中收获的藻粉最多,为0.168 5 g·L~(-1),其次为栅藻+猪沼培养液(0.131 1 g·L~(-1))。2种微藻对不同废水培养液的净化效果不同,但总体来说,栅藻和小球藻对总磷的去除效果最好,去除率在89.32%~98.69%。对硝氮的去除率也在60%以上。另外,利用猪沼培养的小球藻油脂含量最高,达到50.34%;培养的栅藻油脂含量与BG-11中相近,并高于其他培养液。因此,利用猪场沼液培养栅藻和小球藻具有可行性。     

乙酰甲胺磷对斜生栅藻的毒性及细菌降解研究

采用血球计数法测定斜生栅藻细胞数目,研究了乙酰甲胺磷对斜生栅藻的毒性作用,并通过藻类培养液中接种经过筛选得到的乙酰甲胺磷高效降解菌测定其对乙酰甲胺磷毒性的去除影响。研究结果表明,乙酰甲胺磷对斜生栅藻的抑制中浓度(EC50)大于159 mg/L,急性毒性为低毒。但进一步研究发现,在7 d后,EC50为174.68 mg/L,明显低于24 h的1 128.57 mg/L,存在亚慢性毒性。通过藻类培养液接种高效降解菌Y-6,乙酰甲胺磷对藻类的生长抑制程度减轻。     

甘氨酸-β-环糊精对西玛津和镉的毒性影响研究

为了评估甘氨酸-β-环糊精对环境中有机污染物和重金属的生态毒理影响,以斜生栅藻为受试生物,分别进行了甘氨酸-β-环糊精对斜生栅藻和甘氨酸-β-环糊精存在时西玛津、镉对斜生栅藻的毒理试验。结果表明,甘氨酸-β-环糊精对斜生栅藻无明显毒性;西玛津、镉、西玛津-镉对斜生栅藻有较大毒性作用,且随着其投加量的增加,其抑制率明显升高;在西玛津、镉以及西玛津-镉溶液中分别加入适量的甘氨酸-β-环糊精后,其对斜生栅藻的抑制率明显下降,且随着甘氨酸-β-环糊精投加量的增加,其对西玛津、镉和西玛津-镉的毒性抑制效果越好。甘氨酸-β-环糊精对西玛津和镉的毒性有明显的抑制作用。     

曝气对遮光条件下藻类消亡的影响

以斜生栅藻和铜绿微囊藻为材料,分析低光照度范围内藻类光合作用特性和呼吸速率,研究曝气对遮光条件下藻类消亡过程的影响.结果表明,(25±1) ℃时斜生栅藻和铜绿微囊藻的光补偿点分别为600、720 lx,呼吸速率分别为89、57 μmol/(mg*h);光照度低于光补偿点,藻类内源呼吸导致水体DO浓度降低;单纯遮光(光照度为0 lx)处理7 d,斜生栅藻和铜绿微囊藻生物量去除率(以OD650计)分别为17.2%和39.1%;增加曝气措施后,斜生栅藻和铜绿微囊藻去除率分别上升到71.3%和92.0%,曝气能有效促进藻类消亡.实验数据拟合结果证明,藻细胞消亡符合藻细胞内源呼吸-衰减模型.     

固定化斜生栅藻净化畜禽废水中氨氮和磷的影响因素

为探讨Cu2+、p H和流速对固定化斜生栅藻去除畜禽废水中NH+4-N、TP效果的影响,在实验室条件下模拟实际污水处理过程,并采用正交实验方案对结果进行分析。结果表明低质量浓度Cu2+(0~0.05 mg/L)改善藻的净化效果,高质量浓度Cu2+(0.50~5.00 mg/L)抑制藻的净化效果;在p H较高的条件下(p H=9),固定化斜生栅藻的净化效果明显提高;流速对结果没有明显影响。通过正交实验,得出固定化斜生栅藻去除畜禽废水中NH+4-N、TP的优化条件如下:Cu2+质量浓度为0.05 mg/L,p H为9,流速为0.3 m/s。此时NH+4-N去除率为96.11%,TP去除率为97.53%。     

高锰酸钾对藻细胞及胞外有机物的控制效果

以假鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)和颤藻(Oscillatoria sp.)等蓝藻(Cyanobacteria sp.)为优势藻群的深圳石岩水库水样为对象,研究高锰酸钾在氧化过程中藻细胞活性、胞外有机物DOC浓度、胞外溶解性有机物(DOM)的荧光特性变化,以及高锰酸钾预氧化强化混凝除藻和去除有机物的效果。在荧光显微镜下观察到,低浓度(0~1.5 mg·L~(-1))高锰酸钾对藻细胞的灭杀效果并不明显。较高浓度(5 mg·L~(-1))高锰酸钾则对藻细胞结构有一定程度的破坏,藻细胞的总数减少了28%。研究发现,高锰酸钾能够氧化藻细胞使其释放胞内物质,投加1.5mg·L~(-1)后胞外2-甲基异莰醇(2-MIB)与土臭素(GSM)浓度均有所升高。在高锰酸钾氧化过程中,胞外DOC和DOM荧光总量随氧化时间的延长均呈降低-升高-降低的趋势;5 mg·L~(-1)的高锰酸钾氧化10 min时就会引起芳香性蛋白质类物质和溶解性微生物代谢产物类物质的升高。高锰酸钾能够有效强化混凝去除藻类和有机物,聚合氯化铝(PAC)最优投加量为3 mg·L~(-1),高锰酸钾最优投加量为0.6 mg·L~(-1)。     

2种新分离微藻的生长、氮磷去除和营养特性的比较研究

为了解2种新分离微藻的净化和资源化潜力，研究比较了其生长、氮磷去除和营养特性。结果表明，栅藻和月牙藻的最大生物量（干重）分别为0．78g／L和0．53g／L；最大生物量（干重）增长速率分别为0．05g／（L·d）和0．03g／（L·d）。培养至第23天，栅藻和月牙藻对TN的去除率分别为85．1％和72．5％；对TP的去除率为82．6％和79．7％，但栅藻较月牙藻更易释放较多的No2--N进入藻液。稳定期时，栅藻、月牙藻的粗蛋白质含量和粗蛋白产量（干重）分别为31．8％、19．2％和0．24g／L、0．09g／L；粗脂含量和粗脂产量（干重）分别为7．81％、9．26％和0．06g／L、0．05g／L。综上，与月牙藻相比，栅藻具有明显的生长、氮磷去除和营养优势，在进行水产养殖废水的净化和资源化利用上可作为优选藻种。     

斜生栅藻的无菌化培养及其在原油降解中的应用研究

选用组合抗生素结合溶菌酶/SDS预处理方法对斜生栅藻进行无菌化培养,对不同抗生素组合的除菌效果进行了比较。青霉素+庆大霉素对斜生栅藻和附生菌都有强烈的抑制性能,而青霉素+利福平和青霉素+四环素组合除菌不彻底。青霉素+卡那霉素组合能彻底除去附生菌并且对藻的抑制作用最小,可得到无菌斜生栅藻。将斜生栅藻与石油组分降解菌构建菌藻共生体系,未除菌藻的附生菌与石油组分菌之间不能很好地相互适应,使得原油降解效果反而降低。纯栅藻则对石油降解菌表现出非常良好的促进作用,利用除菌后的斜生栅藻与石油组分降解菌构建了一个高效降解原油的菌藻共生体系,充分肯定了微藻无菌化培养的积极意义。     

藻类膜对磷的吸附/吸收行为研究

在光照强度约4 000 lx及温度28℃条件下,将水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)和斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)附着在弹性聚氯乙烯载体上形成藻类膜,研究藻细胞在富磷环境(约为2 mg/L)中对磷的短期吸收过程,分析基质中磷、藻细胞总磷及表面吸附磷的迁移变化特征。结果表明:水华鱼腥藻和斜生栅藻细胞总磷含量在稳定时分别为0.96和0.85 mg/mg(以chla计);藻细胞表面对磷的吸附在240 min时达到平衡,其中水华鱼腥藻吸附量占细胞总磷(包括表面吸附磷和细胞内磷)的28.1%,斜生栅藻则为23.5%。根据吸附模型拟合结果,藻细胞表面对磷的吸附符合Langmuir吸附等温式。     

环糊精及其衍生物对降低铅和菲的藻类毒性研究

研究了环糊精(CD)及其衍生物对重金属铅和有机物菲及其复合污染胁迫下斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的毒性影响。结果表明,天冬氨酸-β-CD(ACD)具有促进斜生栅藻生长的作用。在单一铅或菲胁迫下,低浓度时能促进斜生栅藻的生长作用,但当铅质量浓度≥0.10mg/L或菲质量浓度≥10μg/L时,斜生栅藻的生长都受到了不同程度的抑制。100 mg/L的ACD加入后,在相同浓度的铅或菲胁迫下,斜生栅藻抑制率明显降低。其中,铅对斜生栅藻96h的半数效应浓度(EC50)由0.96mg/L增加到了3.79mg/L,菲对斜生栅藻96h的EC50由40μg/L增加到了104μg/L,毒性明显降低。复合污染时,铅和菲对斜生栅藻的毒性表现出协同作用。不同CD(α-CD、β-CD和γ-CD)及其衍生物(ACD和羟丙基-β-CD)中,对降低斜生栅藻毒性效果最好的为ACD。     

3种载体固定化菌藻共生系统脱氮除磷效果的对比

采用3种不同载体（海藻酸钠、聚乙烯醇、复合载体）,分别将小球藻和栅藻与活性污泥固定成菌藻共生系统,制成菌藻凝胶小球,单独菌、单独藻的凝胶小球,用于处理人工污水。结果表明,（1）复合载体固定的菌藻共生系统氮磷去除效果最好,PVA载体的脱氮除磷效果次于复合载体优于海藻酸钠;（2）固定化菌藻共生系统的脱氮除磷效果明显优于单独固定菌和单独固定藻,固定菌的效果较差;（3）3种载体包埋下的固定化小球藻的脱氮除磷效果均较相同载体固定化的栅藻效果好。     

螺旋藻和菌-藻共生系统处理啤酒废水简

利用螺旋藻、由真菌和螺旋藻组成的菌-藻共生系统处理啤酒废水，旨在为啤酒废水的资源化利用提供一条可行的途径。由螺旋藻和真菌形成的菌丝球组成菌-藻共生系统处理啤酒废水，与螺旋藻单独处理废水作对比，比较两者的废水净化效果以及螺旋藻的生长情况。从2组实验对比情况来看，菌-藻共生系统对啤酒废水的处理效果更好。螺旋藻和菌-藻共生系统对啤酒废水中几种主要污染物的去除率分别为：COD 70.59%和77.81%，TN 70.17%和84.28%，TP 37.99%和50.88%。螺旋藻在废水中生长积累的蛋白质含量最高可达49.71%，明显高于在Zarrouk培养基中的螺旋藻蛋白含量（38.57%）。研究结果表明，螺旋藻及菌-藻共生系统对啤酒废水有较好的净化作用，所得螺旋藻生物质可用于加工饲料、饵料、色素的提取等。     

固定化小球藻与活性污泥的共生系统处理含锌废水

研究固定化小球藻与活性污泥的共生系统对含锌废水中Zn2+的去除效果,分析菌藻状态、初始Zn2+浓度、pH、固定化菌藻小球投加量和菌藻体积比等5个因素对固定化菌藻共生系统去除Zn2+的影响。结果表明,固定化活性污泥、固定化小球藻和固定化菌藻对Zn2+的去除效果均优于悬浮小球藻,其中固定化菌藻对Zn2+的去除效果最好;废水中初始Zn2+浓度小于100 mg/L时,固定化菌藻系统对废水中Zn2+的去除率达到90.5%;固定化菌藻系统去除废水中Zn2+的最佳条件是:初始Zn2+浓度为80 mg/L,pH=7,固定化小球投加量为80 mL,菌藻体积比为1∶2。     

藻菌共生生物接触转盘反应器的研制和运行

借助城市污水培养高脂微藻,既达到培养微藻目的,又可有效处理污水。将藻菌共生系统与生物接触转盘反应器有机结合,研制藻菌共生生物接触转盘反应器。在反应器内接种高脂二形栅藻(Scenedesmus dimorphus),与反应器内细菌构建菌藻共生系统,进入系统的城市污水为微藻生长补给氮、磷等元素,体系中的细菌分解有机物为微藻补给碳源。微藻光合作用产生的氧气,为细菌代谢提供保障。通过运行反应器小试装置,探究了反应器最优进水负荷、微藻的生长状况以及反应器对污水中目标污染物的去除效能。结果表明:该体系相对最优有机负荷(以COD计)为2.71 kg·(m3·d)-1,藻接种体积占反应器总体积的9.4%,用外加光源强化后,反应池中生物量明显提高1.50×106、1.75×106和2.10×106cell·m L-1;此外,体系引入微藻后,氨氮去除率也得到显著促进。     

用水生生物对重金属污染土壤进行生态毒理评价

应用斜生栅藻(Scenedesmusobliquus)和明亮发光杆菌T3(Photobacteriumphosphoreum)急性毒性实验方法对重金属污染土壤的进行生态毒理评价,结果表明,斜生栅藻的生长繁殖率和发光菌的相对发光度与土壤中的重金属含量明显相关,并且随重金属投加量的增加,其生长繁殖率和发光度逐渐降低。对3种测试参数进行比较可知,斜生栅藻细胞数增长率是最敏感的土壤毒性检测指标。土壤的毒性在复合污染的条件下比在单一污染的条件下高很多。本研究的结果可以为污染土壤的优先修复提供理论依据。     

用水生生物对重金属污染土壤进行生态毒理评价

应用斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）和明亮发光杆菌T3（Photobacterium phosphoreum）急性毒性实验方法对重金属污染土壤的进行生态毒理评价，结果表明，斜生栅藻的生长繁殖率和发光菌的相对发光度与土壤中的重金属含量明显相关，并且随重金属投加量的增加，其生长繁殖率和发光度逐渐降低。对3种测试参数进行比较可知，斜生栅藻细胞数增长率是最敏感的土壤毒性检测指标。土壤的毒性在复合污染的条件下比在单一污染的条件下高很多。本研究的结果可以为污染土壤的优先修复提供理论依据。     

再生水补水景观湖浮游藻类群落结构特征及与环境因子的关系

在2014年6月至2015年5月,对以再生水为补水水源的天津临港生态湿地公园景观湖区的浮游藻类和水质指标进行逐月监测,应用典范对应分析(CCA)研究了浮游藻类与环境因子之间的关系,评价了湖区的水环境状况。结果表明:共鉴定出浮游藻类7门67属115种(包括变种),硅藻门种类最多,其次为绿藻门和蓝藻门,浮游藻类丰度范围为3.5×106~49×106cells·L~(-1),平均丰度为25.7×106cells·L~(-1),优势藻种主要为链状假鱼腥藻、梅尼小环藻、四尾栅藻、颤藻、项圈藻和卵形隐藻;多样性分析显示,藻类物种多样性一般,结合优势指示种评价水体为中污染富营养型水体;典范对应分析表明,水温、盐度、TN/TP等是影响临港再生水补水景观湖藻类群落结构的主要因素。     

5种湿地沉水植物对模拟污水厂尾水的深度处理

选取四季常青苦草、普通苦草、黑藻、狐尾藻和马来眼子菜等5种沉水植物构建表面流人工湿地系统,观察不同沉水植物品种对模拟污水厂尾水中主要污染物的去除效果,筛选出具有最佳去污效果的沉水植物,为优化沉水植物表面流人工湿地系统的处理效果提供理论依据。结果表明:沉水植物表面流湿地系统和无植物表面流湿地系统对各污染物的去除效果均呈现出随着实验时间的延长先波动变化后逐渐趋于稳定的规律。四季常青苦草、黑藻和狐尾藻湿地系统出水COD、TP浓度均低于10 mg·L~(-1)、0.1 mg·L~(-1),分别达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838~(-2)002)Ⅰ和Ⅱ类水标准。除马来眼子菜外,其余4种沉水植物对主要污染物的净化效果存在较大差异,以四季常青苦草的综合净化效果最好,出水COD、TP、NH+4-N、NO-3-N和TN的平均浓度分别为36.83、0.269、1.17、0.563和3.31 mg·L~(-1),平均去除率分别达到41.32%、72.77%、84.29%、79.28%和76.72%。黑藻次之,接着是狐尾藻,而普通苦草的去污效果较差。综合考虑其对模拟城市污水处理厂尾水的深度处理效率,宜选择四季常青苦草作为表面流人工湿地的优选沉水植物。     

螺旋藻和菌-藻共生系统处理啤酒废水

利用螺旋藻、由真菌和螺旋藻组成的菌-藻共生系统处理啤酒废水，旨在为啤酒废水的资源化利用提供一条可行的途径。由螺旋藻和真菌形成的菌丝球组成菌-藻共生系统处理啤酒废水，与螺旋藻单独处理废水作对比，比较两者的废水净化效果以及螺旋藻的生长情况。从2组实验对比情况来看，菌-藻共生系统对啤酒废水的处理效果更好。螺旋藻和菌．藻共生系统对啤酒废水中几种主要污染物的去除率分别为：COD70．59％和77．81％，TN70．17％和84．28％，TP37．99％和50．88％。螺旋藻在废水中生长积累的蛋白质含量最高可达49．71％，明显高于在Zarrouk培养基中的螺旋藻蛋白含量（38．57％）。研究结果表明，螺旋藻及菌-藻共生系统对啤酒废水有较好的净化作用，所得螺旋藻生物质可用于加工饲料、饵料、色素的提取等。     

家用洗衣粉中磷对斜生栅藻生长的影响

以洗衣粉中的有机磷为磷源,通过室内模拟的方法研究在不同磷浓度的水体条件下斜生栅藻的生长情况,以及磷对斜生栅藻的生长是否有毒害作用.通过显微计数测定藻细胞数目来探讨洗衣粉中磷对斜生栅藻生长的影响;同时分析了洗衣粉中磷对斜生栅藻96 h生长期中光合色素的影响.结果表明,洗衣粉中的磷除了促进藻生长外,其浓度过低或过高都会抑制藻的生长.由实验结果可得,磷对藻生长的富营养化作用和毒性作用取决于磷浓度的高低.