环境因子对汾河水上公园再生水中藻类生长的影响

实验根据太原市气候状况选取了不同温度和光照梯度条件,根据实验水质特征选取了不同的氮磷浓度值,研究了温度、光照、氮磷营养盐等环境因子对再生水回用于景观用水产生的主要藻类小球藻形成水华的影响效果。结果表明,温度升高、光照强度增加和光照时间延长可促进小球藻的生长繁殖;氮磷比对小球藻的生长影响较大,其中,小球藻在氮磷比为10：1-30：1时生长繁盛,氮磷比为44：1时生长受到抑制,即磷作为限制性营养盐,可抑制水华的发生;pH和溶解氧的变化趋势与藻细胞数的变化趋势一致,可作为水体发生水华的快速监测指标。     

3种药剂对普通小球藻的抑制作用

针对再生水回用于景观水体生长的主要藻类普通小球藻,进行了药剂抑制实验。通过实验研究发现,在小球藻生长的对数期分别投入不同剂量的2-甲基乙酰乙酸乙酯（EMA）、大麦秸萃取液（BSE）和异噻唑啉酮3种抑藻药剂后,小球藻的生长受到不同程度的抑制。其中,EMA对藻类的抑制效果甚微,最大抑藻率仅为31%,且对小球藻的生长有低促高抑的作用。BSE对小球藻有明显的抑制作用,且药效期长、不复发;当投加浓度为1 mg/L,能起到抑制藻类生长的作用;当投加浓度为10 mg/L,能起到杀灭水体藻类的作用。异噻唑啉酮可有效抑制小球藻生长,5 mg/L的投加浓度就能起到杀灭水体藻类的作用,且药效期长、不复发。     

以再生水为补水的景观水体水华爆发特征调查和药剂应急控藻效果评价

采用现场调查和实验室验证的方法,对以再生水为景观补水的水华优势藻进行了分析。2年的现场调查表明,再生水在条件适合时极易发生水华,且水华的优势藻以小球藻为主。在实验室针对小球藻和铜绿微囊藻进行了竞争生长实验研究,在再生水的氮磷浓度范围内小球藻生长快于铜绿微囊藻,这也验证了再生水作为景观水补水时小球藻是优势藻现场调查结论。针对水华爆发初期和水华爆发验证时2种条件,比较研究了4种以化学成分为主的抑藻药剂对以小球藻为水华特征藻的控藻效果。结果表明,这4种药剂对水华的控制均具有一定的效果,并且水华初期实施药剂抑藻,药剂投加少,且效果好。对4种药剂进行急性毒性实验,只有S2一种药剂在安全浓度时对水华爆发初期有抑藻效果。     

二氧化氯杀灭小球藻

实验研究了二氧化氯投加量、小球藻的初始浓度、pH、有机物和氨氮含量对ClO2杀灭来自于水库水的小球藻的影响,考察了ClO2氧化与混凝工艺结合时去除小球藻的效果并对工艺条件进行优化。结果表明,ClO2在投加量1.1 mg/L下,接触10 min,小球藻的杀灭率为71.93%。小球藻的杀灭率随着ClO2投加量的增大和藻初始浓度的升高而提高,随水中有机物含量的增加而显著降低,氨氮含量对小球藻杀灭的效果影响很小。在酸性条件和碱性条件下,小球藻的杀灭率均随pH升高而急剧下降,而在中性至弱碱性区间内,藻的杀灭率随pH升高而缓慢下降。对于某以小球藻为优势藻的供水水库源水,ClO2氧化与混凝工艺结合,藻的去除率高达98.47%。除藻的最佳工艺条件为:二氧化氯投加量为0.5 mg/L,聚合氯化铝为5 mg/L,二氧化氯与混凝剂同时投加。     

二氧化氯杀灭小球藻

实验研究了二氧化氯投加量、小球藻的初始浓度、pH、有机物和氨氮含量对ClO2杀灭来自于水库水的小球藻的影响,考察了ClO2氧化与混凝工艺结合时去除小球藻的效果并对工艺条件进行优化。结果表明,ClO2在投加量1.1 mg/L下,接触10 min,小球藻的杀灭率为71.93%。小球藻的杀灭率随着ClO2投加量的增大和藻初始浓度的升高而提高,随水中有机物含量的增加而显著降低,氨氮含量对小球藻杀灭的效果影响很小。在酸性条件和碱性条件下,小球藻的杀灭率均随pH升高而急剧下降,而在中性至弱碱性区间内,藻的杀灭率随pH升高而缓慢下降。对于某以小球藻为优势藻的供水水库源水,ClO2氧化与混凝工艺结合,藻的去除率高达98.47%。除藻的最佳工艺条件为：二氧化氯投加量为0.5 mg/L,聚合氯化铝为5 mg/L,二氧化氯与混凝剂同时投加。     

不同浓度葡萄糖对铅胁迫下小球藻部分生理特性的影响

实验观测了适宜铅离子浓度(0.04 mmol/L)胁迫下不同浓度葡萄糖对小球藻生长及小球藻内光合色素、蛋白质和可溶性糖含量的影响。结果表明,在适量铅胁迫下,10 g/L的葡萄糖就能缓解胁迫并且促进小球藻的生长,葡萄糖浓度为20~40 g/L时小球藻的生物量最大。不同浓度的葡萄糖使小球藻细胞内光合色素含量呈先升后降的趋势。实验组小球藻可溶性蛋白质和可溶性糖的单位质量含量都低于对照组,并且随着葡萄糖浓度的升高而降低;但其单位体积含量却都高于对照组。说明适宜浓度的葡萄糖对铅胁迫下小球藻的生长有一定的影响。     

不同氮磷浓度下2种无毒微藻的生长特性和脱氮除磷效能

根据城市二级出水水质特性,选择4种不同氮磷水平的二级出水作为培养基,研究纯培养与共培养下,椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)在不同初始氮磷浓度下的生长状况及脱氮除磷的能力。结果表明,纯培养条件下,椭圆小球藻在2#(TN=15.00 mg/L,TP=1.00 mg/L)实验组中生物量最高,斜生栅藻在4#(TN=10.00 mg/L,TP=0.20 mg/L)实验组中收获最大生物量,椭圆小球藻与斜生栅藻对TP均具有70%以上去除率。共培养下,3#(TN=15.00 mg/L,TP=0.50 mg/L)实验组收获最高生物量,斜生栅藻生物量均高于椭圆小球藻,表明斜生栅藻在共培养条件下更具有生长优势,培养基中TN、TP含量分别降至5.00 mg/L和0.05 mg/L以下。2种培养模式均可达到对二级出水的深度脱氮除磷。     

RO浓水-废水联合培养小球藻的实验研究

为了实现微藻培养基的低成本化和废水资源化利用多重目的的耦合,对反渗透浓缩液(RO浓水)作为培养基培养小球藻(Chlorella sp.)的可行性及其影响因素进行了探讨。实验取一级、二级处理出水和消化反应上清液及3种废水与RO浓水混合液制成6种培养基培养小球藻,探究最佳培养基;在此基础上探究浓度与温度对小球藻生长的影响。结果表明,培养15 d后,3种添加了RO浓水的培养基比3种纯废水培养基更有利于小球藻的生长,其中消化反应上清液-RO浓水混合液是最佳培养基;浓水浓度0%~90%的该混合液中小球藻生物量增加315%~780%,且小球藻的生物量表现为随RO浓水浓度的增大先增加后减小的变化趋势,30%是小球藻最佳培养浓度;在10、20和30℃下,浓度0%~90%的培养基中小球藻生物量增加了140%~570%,各浓度中的小球藻均在20℃下生长最好。     

深水型水库中藻类功能群组演替及其与环境因子的关系

为掌握西安市深水型水源金盆水库藻类变化规律,在2011年8月至2013年7月期间展开调查实验研究。引入藻类功能分组(phytoplankton functional classification)方法,分析了北方地区贫营养条件下的深水型水库藻类功能群组的演替特征,结合冗余分析(RDA)和相关分析方法探讨了功能群组演替与水温、氮磷及水库水位变化等之间关系。结果表明,金盆水库藻类可分为8个功能群组类别:B、P、D、X1、M、X3、MP和S1;水库春夏季多种藻类功能群组共存,而秋冬季功能群组结构组成比较单一;水库表层功能群组B和X1显著影响因素分别是水温和NO-3-N含量,而水库中层水20 m和40m功能群组P受NO-3-N含量影响显著。水库高水位运行时有利于表层功能群组P生长,低水位运行时有利于表层功能群组B生长。     

磷浓度对海洋小球藻叶绿素荧光及生长的影响

海水富营养化影响微藻生长,引起海洋初级生产力变化.以海洋小球藻(Chlorella sp.)为研究对象,研究不同磷浓度对其叶绿素荧光、细胞密度和色素含量变化的影响,以期找到海洋小球藻最适生长的磷浓度,为富营养条件下微藻生长的研究提供基础资料.结果表明,在培养温度为(22±1) ℃、光照强度为4 000 lx、光暗比为12 h:12 h条件下,不同磷浓度对海洋小球藻叶绿素荧光、细胞密度及色素含量影响显著,最大光能转化效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/Fo)、实际光能转化效率(ΦPSⅡ)和电子传递速率(ETR)均呈先升后降的趋势,3.62 μmol/L处理组显著低于其他各组,434.52 μmol/L处理组一直处在较高水平.说明海洋小球藻的光合作用对高磷的适应范围较广,但对低磷浓度培养反应敏感.非光化学淬灭(qN)的值,3.62 μmol/L处理组高于其他各组.从细胞密度和色素含量的变化可以看出,36.21 μmol/L处理组最高,434.52、3.62 μmol/L处理组均低于36.21 μmol/L处理组.海洋小球藻生长的最适磷摩尔浓度为36.21 μmol/L.     

海河干流天津段氮磷对藻类生长的影响及动力学分析

本实验以海河干流天津段水体为对象,对其中四种典型共存藻类(即铜绿微囊藻、小球藻、卵囊藻和席藻)在不同氮磷营养盐环境条件下的响应生长规律进行了过程表征及动力学研究。实验结果表明,N/P在10~40范围适宜藻类生长,N/P为10时藻类比增长率最大;氮浓度水平在2.0~15 mg·L~(-1)、磷浓度水平在0.2~1.5 mg·L~(-1)内,藻类比增长率随着氮磷浓度的升高而增大,当氮浓度为15 mg·L~(-1),磷浓度为1.5 mg·L~(-1)时达到最大,优势藻为卵囊藻;通过Monod藻类生长动力学分析得出,藻类最大比增长率为0.050 8,半饱和常数为0.157,表明目标河段水华暴发风险相对较低,且磷是藻生长限制性因子。     

不同氮磷比对多年生水生植物生长特性影响的研究

从氮、磷等植物生长的环境因子出发,研究了高低氮磷营养水平下,不同氮／磷比例的富营养化水体对聚草（Myriophyllum spicatum）、黄花水龙（Jussiaea stipulacea Ohwi）、喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）生长特性的影响。结果表明,聚草在氮磷比2：1时生物量最大,且生物量在高浓度水平处理明显大于低浓度水平处理（P〈0．01）;黄花水龙在氮磷比10：1～20：1时生物量最大,高低浓度水平处理问生物量无显著性差异;喜旱莲子草在较高氮磷比20：l～40：1时生物量最大,高浓度水平处理时生物量显著性高于低浓度水平处理（P〈0．05）。在低浓度水平处理时,氮为黄花水龙和喜旱莲子草生长的主要限制因子,磷为聚草生长的主要限制因子,且喜早莲子草叶绿素增长期较其他处理提前,而黄花水龙的叶绿素变化在高低营养水平下差异不显著。营养盐水平对聚草茎长和生物量的影响较对黄花水龙和喜旱莲子草的影响明显。     

光照条件对跑道池光生物反应器内蛋白核小球藻生长特性的影响

本文采用多孔曝气管的曝气方式,以蠕动泵为藻液循环的动力,研究了气体流量、光照强度、光照周期等因素对跑道池光生物反应器内蛋白核小球藻生长与代谢特性的影响,并利用傅里叶红外光谱半定量法对不同光照条件下藻细胞内蛋白质、油脂以及多糖含量变化进行了分析。研究结果表明,适当的气体流量、光照强度和光照周期有利于跑道池内蛋白核小球藻细胞的生长和代谢。在本实验条件下,在最佳气体流量2 000 m L/min条件下,光照强度为3 500μW/cm2,光照周期为16∶8时最有利于蛋白核小球藻的生长;光照强度为2 000μW/cm2和光照周期为16∶8的条件均有利于藻细胞内油脂的积累。     

含17β-雌二醇饮用水氯化消毒前后水质生物毒性的变化

选择饮用水中经常暴露的17β-雌二醇(E2)为研究对象,考察了含有E2饮用水在氯化消毒前后的水质生物毒性变化规律。小球藻急性毒性实验结果表明,不同浓度E2(0、2、4、8、16 mg·L~(-1))单独暴露条件下,其对小球藻的生长抑制率呈现出较为明显的剂量-效应关系,即随着E2暴露浓度的升高,对小球藻的生长抑制率有所增加;在较高氯投量下(E2与氯摩尔浓度比值为1∶2和1∶5),氯化消毒后水样对小球藻的生长抑制率均高于氯化消毒前,而在低氯投量下(E2与氯摩尔浓度比值为4∶1和1∶1),水样对小球藻的生长抑制率均低于氯化消毒前,表明低氯投量可降低E2产生的水质急性毒性风险。小球藻酶活性实验结果表明,无论是SOD活力、CAT活力,还是MDA含量,并没有出现因受E2暴露和氯氧化胁迫而产生显著上升的趋势,表明E2单独暴露或E2经氯化消毒后并不会对小球藻的酶活性产生显著影响。     

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。     

表面活性剂对紫背浮萍吸收氮磷的影响

采用室内培养方法,以氨氮和总磷以及植物生长量作为观测指标,分别研究了阴离子型表面活性剂LAS、阳离子型表面活性剂CTMAB和非离子型表面活性剂Tween-80对紫背浮萍吸收氮磷及植株生长的影响。结果表明,无表面活性剂影响时紫背浮萍在模拟富营养化水体中生长良好并表现出很强的氮磷去除能力;LAS和CTMAB浓度低于1 mg/L时,紫背浮萍对总磷的吸收比对氨氮的吸收更易受影响;当浓度达到10 mg/L时,LAS和CTMAB的存在使紫背浮萍明显受到损伤,氮磷吸收率出现负值,而非离子型表面活性剂毒性相对最小,对紫背浮萍吸收氮磷的影响明显低于阴离子型和阳离子型的表面活性剂。     

藻菌共培养对小球藻生长及苯酚降解的影响

工业苯酚废水无序排放会对环境造成极大危害,构建既能去除苯酚又能积累微藻生物质的藻菌组合对实现苯酚废水净化及其资源化利用具有重要意义。首先,研究了小球藻对苯酚的耐受性和降解性能;然后,构建了其与简单芽胞杆菌Bacillus simplex的共培养体系;最后,测试了藻菌比、藻菌接种浓度和苯酚浓度等对小球藻生长及苯酚降解的影响。结果表明:小球藻能耐受400 mg·L~(-1)的苯酚,但其对100～600 mg·L~(-1)苯酚的降解率仅为1.21%～11.66%;对于藻菌共培养体系,在固定小球藻接种浓度为0.2 g·L~(-1)、藻菌比为1∶4～4∶1条件下,3～5 d完全降解了400 mg·L~(-1)的苯酚,小球藻叶绿素(a+b)含量较单藻组增加了0.14～2.21倍,且随着藻菌比降低,苯酚降解效率及小球藻生物量逐步提高;在固定藻菌比为1∶1、小球藻初始接种浓度为0.05～0.4 g·L~(-1)条件下,4～5 d完全降解400 mg·L~(-1)苯酚,且在藻接种浓度为0.2 g·L~(-1)条件下,小球藻具有最高的比生长速率;在藻菌接种浓度0.2 g·L~(-1)、藻菌比1∶1条件下,6 d内完全降解500 mg·L~(-1)的苯酚,且在各苯酚浓度(200～600 mg·L~(-1))下,小球藻叶绿素(a+b)含量较初始接种值增加了1.54～4.71倍。与简单芽胞杆菌共培养可以促进小球藻生长并提高其苯酚降解能力,在苯酚废水净化及资源化利用领域展现了一定的应用潜力。     

沼液培养小球藻生产油脂的研究

为了节约微藻生物柴油的生产成本,用沼液作为小球藻生长的培养基,可以得到微藻油脂,还可以净化沼液,从而起到了防治环境污染的作用。研究小球藻在不同浓度沼液(25%、50%、75%和100%沼液浓度)中生长和油脂积累情况,结果表明小球藻在各低浓度沼液(25%、50%沼液浓度)中能很好地生长,延滞期较短,而在高浓度沼液(75%、100%沼液浓度)中,延滞期较长,并且50%浓度沼液培养的小球藻总油脂含量最高。因此选取50%浓度沼液作为小球藻的基本培养基,研究了在50%浓度沼液中,小球藻在不同接种量、光照强度、光暗周期、初始pH条件下的生长和油脂积累情况。得出最适小球藻生长和油脂积累的条件是接种OD值1.023左右、光强4 000 lx、光暗周期20∶4、初始pH值为7.0。     

纯二氧化碳条件下小球藻固定CO2

微藻固碳已经成为消减温室气体排放的新的研究热点。利用静态吸收方法,考查了通人纯CO2对普通小球藻生长特点、固定CO2效率以及藻液pH值变异的影响。结果表明：通入纯CO2使小球藻生长延滞期显著延长,比普通培养延长10～12d,对其他生长阶段的影响不大;小球藻固定CO2速率可分为2个过程,即物理固碳过程和生物固碳过程,前者在藻细胞延滞期发生,峰值由CO。溶解于培养液造成,后者在藻细胞生长的指数期、稳定期和衰退期发生,峰值由藻细胞指数生长造成,2个过程中,固定CO2速率的变化趋势都是先增大后降低;纯CO2条件下,藻液pH值变化速率高,4d内,藻液即被酸化,随后藻液pH值变化速率逐渐降低,且pH值稳定在适宜水平。因此,采用小球藻固定高浓度CO2时,建议提高接种量并加强培养前期的pH值监测和调控,以保证藻液保持适宜的pH值,并缩短培养时间,提高生物固碳效率。     

小球藻对DDT富集的研究

天津化工厂等十几个工厂所排放的工业废水通过沟渠汇入汉沽污水库,污水中含DDT、六六六和汞等多种有毒物质。水库中氮、磷等元素非常丰富,藻类生长旺盛。该污水库是个简单的氧化塘,天津市环办,中国科学院动物研究所等单位的有关污水库水质分析数据及库中浮游生物分布情况调查结果表明污水库有相当强的净化能力。本文主要报导小球藻富集DDT的能力,为研究污水库中生物净化,为污水库管理、改造提供参考。