埃氏小球藻去鸡场废水氮磷效果及总脂积累的研究

[目的]规模化畜禽养殖已造成严重的废水污染,本研究拟建立微藻净化畜禽废水技术体系,以期有效脱氮除磷和同时获得大量高脂含量的微藻生物质。[方法]通过检测一养鸡场废水中氮磷等污染成分,并以其为研究对象,选用埃氏小球藻(Chlorella emersonii)为试材,系统分析该微藻在不同稀释倍数的鸡场废水中的生长表型、脱氮除磷效率及油脂产率。[结果]在鸡场废水原液及2倍稀释液中,埃氏小球藻的生长均受到了显著抑制(P0.05),除氮率和油脂产率均较低;在高稀释倍数(≥4倍)的废水中,微藻生长迅速,并且氮磷去除率高达80.3%和75.0%;藻细胞油脂含量随废水稀释倍数的增加而增加,最高达34.6%。[结论]在鸡场废水原液和低倍稀释的废水中,埃氏小球藻生长受阻;在稀释4倍以上的废水中,藻细胞生长良好、脱氮除磷效率和油脂产率均较高。利用微藻处理鸡场废水,既可高效去污,又可获得富油的微藻生物质。这为后续建立基于微藻净化畜禽废水联产生物柴油等高值微藻产品的生产工艺奠定了技术基础。     

废水成分对两种微藻净化水质的影响

对微藻净化水质进行了初步研究,在模拟废水中分别培养小球藻(Chlorella vulgaris)和栅藻(Desmodesmus),探索了废水成分对两种微藻脱氮除磷的影响。结果表明,微藻净化水质是高效的,只需培养36 h,氨氮的去除率在90%以上,磷去除率在70%以上。废水中的镁源和碳源对两种微藻净化水质有较大的影响,钙、铁、微量元素等成分影响较小。栅藻比小球藻耐受极端环境能力更强,更适合用于富营养化水体的净化。     

两种海藻对模拟海水养殖废水脱氮、除磷能力研究

利用固定化海洋微藻进行海水水产养殖废水中氮、磷的去除能力研究.首先探讨了海洋微藻小球藻(Chlorella sp.)和绿色巴夫藻(Pavlova viridis)对高浓度氨氮的耐受性.其次研究了海藻的脱氮、除磷能力.结果表明:2～10 d微藻生长与对照比无抑制现象,表明两种海洋微藻对20～100 mg·L-1氨氮具有强...     

小球藻和双眉藻对虾塘养殖废水氮、磷的去除效果

以分离自海南海域的两株微藻小球藻HNC11（Chlorella sp.HNC11）和双眉藻HNY（Amphora sp. HNY）为材料,研究其对虾池废水中氮和磷的去除效果。结果表明,两株微藻在富氮和富磷的虾池废水中均能正常生长,双眉藻相对生长速率是其在宁波三号培养基条件下的3.73倍;在3 L的玻璃三角瓶中培养4 d后,小球藻和双眉藻对对虾养殖废水活性磷的去除率分别达到95.1%和90.8%,对氨态氮的去除率分别为87.1%和37.4%,两种藻对硝态氮和亚硝态氮的去除效果均不显著。     

3 种微藻对人工污水中氮磷去除效果的研究

以分离自大沙河淡水水域的小球藻 PKU AC201 ( Chl or el l a sp.PKU AC201)及分离自深圳湾海水水域的 两株微藻小球藻 PKU AC117( Chl or el l a sp.PKU AC117) 和链带藻 PKU AC128（Desmodesmussp.PKU AC128）为材料、 研究其对人工污水中氮和磷的去除效果。 结果表明、培养 7 d、淡水小球藻、海水小球藻和链带藻的 OD 680 可分别达到 1. 4、1. 2、0. 5、生物量分别达到 158. 5、139. 7、58. 8 mg/ L、对氨氮的去除率分别达到 90. 0% 、80. 2% 、57. 1% 、对可溶性磷酸 盐的去除率分别达到 94. 7% 、72. 2% 、55. 1% ;3种微藻对污水具有较好的耐性、 通过同化吸收作用而非吸附作用可有 效地去除人工污水中的氮磷、且小球藻的生长情况及对氮磷的吸收情况均优于链带藻。     

固定化藻菌净化水产养殖废水效果及固定化条件优选研究

为研发净化水产养殖废水的菌藻固定化体,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa Chick)、光合细菌(Photosynthetic bacteria,PSB)和海藻酸钠、CaCl_2等为试验材料,采用正交法等方法,研究了菌藻固定球的制备方法与条件,比较分析了固定化菌藻球对养殖废水的净化去除效果。结果表明,包埋蛋白小球藻和光合细菌的最适条件为2%海藻酸钠与6%氯化钙交联24 h。养殖废水中,藻菌固定球在1~4 d对PO_4~(3-)-P去除率显著高于蛋白核小球藻和光合细菌(P0.05),在5~8 d对NH_4~+-N去除率也显著高于后两者。固定化菌藻球在24℃对磷和氮去除率最高分别可达84%和95%。本研究表明,合理的固定和使用菌藻结合体可显著提高对养殖废水的净化效率,使用藻菌固定化球净化养殖废水比单独使用菌类或藻类效果更好。     

微藻对天然橡胶加工废水的处理效果

为探索微藻对天然橡胶加工废水处理的可行性，笔者进行了念珠藻（Nostoc sp.）、鱼腥藻（Anabaena sp.）、鞘丝藻(Lyngbya sp.)和小球藻（Chlorella sp.）在天然橡胶加工废水中的适应性试验，检测了小球藻对不同处理阶段的天然橡胶加工废水的总氮（TN）、总磷(TP)、化学需氧量（COD）的去除效果；检测了废水培养小球藻至对数期后添加营养液后藻种密度、pH及导电率的变化。结果表明:4种藻种中，小球藻在天然橡胶加工废水中的适应性最强。废水中TN，TP，COD浓度越高，微藻对其去除效果越好。去除效果依次为废水原液>厌氧发酵废水>处理后废水。小球藻可以高效去除天然橡胶加工废水中的TN，TP，COD，对橡胶加工废水原液TN，TP，COD去除率分别为89.21%%, 70.00%, 49.33%。利用天然橡胶加工废水培养小球藻至对数期后添加营养液可以有效延长培养时间。     

多种藻类对As(Ⅲ)的耐受性及吸附研究(英文)

[目的]筛选到在自然条件下能有效去除水体中砷污染的微藻。[方法]以4种微型绿藻 (小球藻Chlorella sp.(zfsaia)、Chlorella minata、Chlorella vulgaris和羊角月牙藻Selenastrum capricormulum)为材料,选取6个不同浓度的As(III)(0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 mg/L)进行培养处理,以生物量、叶绿素a含量等生理指标研究这4种藻类对砷的耐受性及其吸附情况。[结果]小球藻Chlorella sp. zfsaia对砷的毒害有敏感性,当砷浓度超过10mg/L时,其生长受到抑制,EC50值分别为17.32 mg/L;当砷浓度在0～20 mg/L范围内,羊角月牙藻Selenastrum capricormulum、小球藻Chlorella minata和Chlorella vulgaris生长不受影响,对砷具有较高的耐受性,24 h后,它们对砷的去除率分别达77.02%、72.18%和81.36%。[结论]该研究表明藻类在治理含砷废水和作为砷污染废水的指示性植物等方面具有良好的应用前景。     

固定化藻类对海水养殖废水中氨氮·无机磷的净化效果

[目的]明确固定化藻类技术应用于净化海水养殖废水的可行性。[方法]采用海藻酸钙凝胶包埋固定的方法,将培养至对数末期的普通小球藻进行固定,制备3、4、5 mm不同粒径的固定化藻球,比较悬浮藻与不同粒径固定化藻球对海水养殖废水中氨氮和无机磷的去除率及微藻的生长特性。并选择直径为4 mm的藻球、空白胶球、悬浮藻液分别按10%和15%的填充率投放入海水养殖废水中,研究不同填充率条件下藻球对海水养殖废水中氨氮和无机磷的净化效果。[结果]4 mm固定化藻球对海水养殖废水中氨氮、无机磷的去除率较高,填充率为15%条件下去除效果更佳,但藻细胞生长被延缓。[结论]该研究可为固定化小球藻处理海水养殖废水的工厂化应用提供科学依据。     

多种藻类对As(Ⅲ)的耐受性及吸附研究

[目的]筛选到在自然条件下能有效去除水体中砷污染的微藻。[方法]以4种微型绿藻(小球藻Chlorella sp.(zfsaia)、Chlorellaminata、Chlorella vulgaris和羊角月牙藻Selenastrum capricormulum)为材料,选取6个不同浓度的As(III)(0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0mg/L)进行培养处理,以生物量、叶绿素a含量等生理指标研究这4种藻类对砷的耐受性及其吸附情况。[结果]小球藻Chlorella sp.(zf-saia)对砷的毒害有敏感性,当砷浓度超过10 mg/L时,其生长受到抑制,EC50值为17.32 mg/L;当砷浓度在0～20 mg/L范围内,羊角月牙藻Selenastrum capricormulum、小球藻Chlorella minata和Chlorella vulgaris生长不受影响,对砷具有较高的耐受性,24 h后,它们对砷的去除率分别达77.02%、72.18%和81.36%。[结论]该研究表明藻类在治理含砷废水和作为砷污染废水的指示性植物等方面具有良好的应用前景。     

2株微藻对养殖废水中氮磷去除率的影响

采用2株分离自海南海域的微藻——双眉藻(Amphora sp.BQW)和等鞭金藻(Isochrysis sp.HN)分别处理幼虾养殖废水。结果表明,双眉藻和等鞭金藻均能在幼虾养殖废水中生长,相对生长速率分别是0.168和0.05。培养8 d后,等鞭金藻和双眉藻对幼虾养殖废水总磷的去除率分别达到30.9%和70.9%,总氮的去除率分别为1.0%和28.7%,硝酸盐氮的去除率分别达到了72.0%和85.7%,亚硝酸盐氮无显著差异,而氨氮含量则显著升高。     

封闭式虾池水体环境因子变化及浮游微藻优势种群演替规律

为分析封闭式虾池水质环境因子季节变化对浮游微藻群落结构的影响,对虾池水体的温度、p H、总氮(TN)、总磷(TP)和叶绿素a含量等环境因子进行测试,分析同期水体中浮游微藻群落结构及优势种群变换,解释在没有外来水源干扰的情况下微藻群落对环境因子变化的响应。结果表明,养殖池塘水温和总磷(TP)含量从4月至9月底逐渐上升,10月起开始下降,至次年1月达到最低;p H先下降后升高;总氮(TN)和叶绿素a含量先升高后下降。养殖初期(4~5月)为小环藻(Cyclotella sp.)、舟形藻(Navicula sp.)、波吉卵囊藻(Oocystis borgei)和四尾栅藻(S.quadricauda);中期(6~7月)为衣藻(Chlamydomonas sp.)、小球藻(Chlorella sp.)、四尾栅藻、多芒藻(Golenkinia radiata)和假鱼腥藻(Pseudanabeana);中后期(8~9月)为微囊藻(Microcystis)、假鱼腥藻(Pseudanabeana)、小球藻和四尾栅藻;后期(10~12月)为微囊藻、假鱼腥藻、颤藻(Oscillatoria sp.)和小球藻;末期(12月后)为小球藻、多芒藻和四尾栅藻。优势微藻种群演替与环境因子变化密切相关,在低温、氮磷营养较低且N/P较高和有一定盐度的早期水体中以硅藻和绿藻为主;随着温度回升、水体完全淡化和氮磷营养的积累,以绿藻为优势种群;高温和富营养化状态下的中后期蓝藻成为强优势种群,其中也有喜高温和耐污染的绿藻;后期以蓝藻为绝对优势,水温下降后变成以绿藻为优势种,池中浮游微藻生物量减少。     

微藻贴壁培养对沼液废水的处理效果

以产油藻类栅藻、小球藻为研究对象,通过贴壁方式考查微藻处理养猪沼液废水的效果。结果表明,栅藻、小球藻均能在沼液中较好生长,其生物产率分别是6.26、6.08 g·m~(-2)·d~(-1),与在正常培养基上(BG11)相当。栅藻、小球藻在沼液中培养,藻细胞油脂积累分别占细胞干重的34.6%和31.4%,与正常培养基相差不大。栅藻、小球藻均能较好净化废水中主要污染指标氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)及化学需氧量(COD),栅藻的去除率分别是96.59%、74.52%和72.47%,小球藻去除率分别是94.90%、73.55%和71.40%。本研究将产油微藻培养和养猪沼液废水处理相结合,研究结果可为藻类生物燃料生产及沼液废水资源化利用等提供理论基础。     

固定化四爿藻的制备及其去除养殖废水中氮·磷的效果

[目的]探究固定化四爿藻去除养殖废水中氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸氮(NO_2~--N)和活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)的效果。[方法]采用海藻酸钠固定化包埋技术开展了四爿藻固定化培养,探究了藻球直径、藻细胞包埋密度、海藻酸钠浓度及氯化钙浓度等条件对四爿藻固定化培养的影响。同时测定了固定化四爿藻去除养殖水体中NH_4~+-N、NO_2~--N、PO_4~(3-)-P的效果。[结果]四爿藻固定化培养的优化条件为藻球直径为4 mm、藻细胞包埋密度为1.82×10~4个/mL、海藻酸钠质量浓度为10 g/L及氯化钙浓度为20 g/L;在石斑鱼养殖废水中引入固定化四爿藻,试验第3天,NH_4~+-N去除率达98.87%、NO_2~--N去除率达98.33%和PO_4~(3-)-P去除率达83.70%。[结论]采用海藻酸钠固定化包埋技术不影响四爿藻的生理活性;固定化四爿藻应用于净化养殖水环境具有很好的前景。     

复合藻-菌系统水质净化模型建立与净化养殖水体水质的研究

采用正交法建立了由栅藻(Scencdesmus obliquus)、小球藻(Chlorella vulgans)、亚硝化细菌(Nitritebacteria)、硝化细菌(Nitrate bacteria)组成的复合藻-菌净化系统去除氨态氮和亚硝酸态氮的最优化模型,确定了单胞藻与细菌的最优化数量配比关系,即栅藻∶小球藻∶亚硝酸化细菌∶硝化细菌=2.13∶1∶2.38∶3.73。利用该系统模型与单藻、单菌去除池塘老化水体中的氨态氮、亚硝酸态氮显示:去除氨态氮和亚硝酸态氮的效率远远高于单藻、单菌,其去除率分别为97.3%和68.8%。同时该系统模型还具有增加养殖水体溶解氧的作用,可使水体中的溶解氧在试验设定的参数中短时间达到9.7 mg.L-1,并可为水产动物提供1.6×106CFU.mL-1的天然藻类饵料。     

基于强碱诱导的埃氏小球藻电解絮凝技术体系的建立

[目的]规模化养殖微藻,既能耦合废水净化和CO2减排,又能联产生物质能源、食品、医药、饲料等高附加值产品。然而,从含水率超过99%的培养液中有效收集微米级藻体,即微藻生物质采收成本过高是制约微藻产业化的瓶颈之一。[方法]本文以埃氏小球藻(Chlorella emersonii)株系Ce-SXC3为试材,整合应用强碱和电解絮凝,以建立高效低成本的微藻采收技术体系。[结果]在pH为11的强碱诱导条件下,能耗和成本显著低于常规的化学絮凝和电解絮凝,且操作简捷。本研究为建立在极板宽度2cm、极板间距2cm、电压15V、搅拌速率200r·min-1、搅拌时间2min、藻液OD值2～2.5的电解处理后,埃氏小球藻絮凝采收率达95%以上。[结论]此工艺操作简便,成本较低,为规模化微藻生物质高效采收工艺提供了新的技术支持。     

狐尾藻对养殖废水的减控去污效果

[目的]研究狐尾藻对不同浓度养殖废水的净化效果,为推广新型水生植物品种在处理养殖废弃物中的应用提供参考依据.[方法]将狐尾藻投放于分别经过养殖场1、2、3、4和5级处理的废水中培养,在试验期间测量各级废水氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、固体悬浮物(SS)及化学需氧量(COD)的浓度,绘制其变化曲线,计算污染物的去除率.[结果]经1~5级处理后的养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD浓度均呈试验前期快速下降、后期缓慢降低的变化趋势.至试验结束时,各级废水中NH4+-N的总平均去除率最高,达94.5%;TP的平均去除率相对较低,为74.6%;TN、SS和COD的总平均去除率分别为84.5%、81.3%和79.1%.[结论]狐尾藻能有效去除养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD等污染物,改善水质环境,在治理和修复污染水体方面具有良好的应用前景.     

微藻群落在氮、磷比率与硅酸盐含量的生态位研究

通过Smith生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数分析了啮蚀隐藻、新月菱形藻、微绿球藻和蛋白核小球藻在氮、磷比率和硅酸盐含量资源维上的生态位宽度和生态位重叠特征.结果表明,在氮、磷比率资源上各种群生态位宽度的大小依次为微绿球藻>啮蚀隐藻=蛋白核小球藻>新月菱形藻,各微藻在N:P=24时生长最好,但新月菱形藻在高氮、磷比率下具有更好的适应性.在硅酸盐含量资源上各种群生态位宽度大小依次为微绿球藻=蛋白核小球藻>啮蚀隐藻>新月菱形藻,对硅酸盐含量的较理想适宜范围除了微绿球藻在28-59 μmol·L-1外,各微藻均在28～54 μmol·L-1.生态位宽度较小的种与其他种的生态位重叠却大.在氮、磷比率和硅酸盐含量上.蛋白核小球藻分别与微绿球藻和啮蚀隐藻有最大的重叠值.说明蛋白核小球藻在氮、磷比率的需求上和对硅酸盐含量耐受上,分别经受着与微绿球藻和啮蚀隐藻的剧烈竞争.当养殖水体N:P值高时,微藻定向培育应当选择啮蚀隐藻和新月菱形藻组合或者蛋白核小球藻和新月菱形藻组合;当养殖水体N:P值较低时可引入微绿球藻、啮蚀隐藻.在硅酸盐含量资源上,对于新月菱形藻和蛋白核小球藻,硅酸盐含量为28 μmol·L-1或54 μmol·L-1均可,但为了其他微藻的共生长,硅酸盐含量应为28μmol·L-1.     

纳米TiO_2对小球藻和新月菱形藻的毒性研究

研究了纳米Ti O2对小球藻(Chlorella sp.)和新月菱形藻(Nitzschia closterium)的毒性。15 d的试验结果表明,纳米Ti O2对2种微藻的毒性均随着纳米Ti O2浓度的增加而增强。但是,纳米Ti O2对2种微藻生长的抑制作用呈现一定差异性,当水中纳米Ti O2浓度低于9.0mg/L时,纳米Ti O2对小球藻生长产生的抑制作用强于新月菱形藻;当水中纳米Ti O2浓度高于12.0 mg/L时,纳米Ti O2对小球藻和新月菱形藻生长产生的抑制作用相近,生长相对抑制率均为40%左右。利用扫描电子显微镜观察了纳米Ti O2对小球藻藻细胞个体形态的影响,发现纳米Ti O2可以导致小球藻表面出现塌陷。     

羽毛藻对石斑鱼养殖废水中氮和磷的吸收特征

[目的]探讨羽毛藻作为养殖池塘生物过滤器对海水养殖废水的净化作用。[方法]通过在石斑鱼养殖废水中接种适量羽毛藻藻体,测定其对养殖废水中氮、磷营养盐的吸收效果。[结果]羽毛藻对氨氮、硝酸盐的去除率作用较强,第5天对氨氮的吸收率可达97.5%,第2天对硝酸盐氮的吸收率可达96.7%,对于磷酸盐的吸收不明显,通过对氨氮和硝酸盐氮的吸收作用可以将水体中亚硝酸盐氮浓度维持在一个相对较低的水平。[结论]羽毛藻对氨氮、硝酸盐的去除作用较强,可将羽毛藻作为养殖废中水处理接种藻体的一个备选品种。