两种藻类对水体氮磷去除效果
三种水生植物对模拟污水中氮、磷的生物净化效果
三种水生植物对模拟污水中氮、磷的生物净化效果王斌;周亚平【摘要】通过水生植物灯芯草(Juncus effusust L.)、空心莲子草[Alternanthera Philoxeroides (Mart.)Griseb.]和金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)在模拟污水中的培养试验,研究其对模拟污水中总氮、总磷的去除效果,探讨3种水生植物对富营养化水体中污染物的去除能力.结果表明,在模拟的轻度、中度和高度富营养污水中,灯芯草对氮去除率最高(88.5％～94.2％),金鱼藻最低(62.7％～71.2％);空心莲子草对磷的去除效果最佳(79.5％～94.0％),其次是灯芯草(82.9％～90.1％).从植物对氮磷的吸收贡献率来看,氮的吸收贡献率呈现富营养化程度不同、植物表现亦不同的状况,轻度、中度和高度富营养污水中,对氮的吸收贡献率从高到低分别是金鱼藻(70.3％)、空心莲子草(65.8％)和灯芯草(38.8％);金鱼藻在3种不同富营养化程度的污水中对磷的吸收贡献率最高(60.1％～84.8％),其次是空心莲子草(55.6％～70.1％).综合考虑污水氮磷去除率以及植物对氮磷的吸收贡献率可知,3种植物均适用于轻、中度污水的治理,特别是在中度富营养状况下,3种水生植物都表现出优良的净化能力.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2014(053)020【总页数】3页(P4835-4837)【关键词】模拟污水;水生植物;生物净化;效果【作者】王斌;周亚平【作者单位】东华理工大学化学生物与材料科学学院,南昌330013;东华理工大学化学生物与材料科学学院,南昌330013【正文语种】中文【中图分类】Q948.116中国水资源人均占有量少，属于水资源紧缺的国家。
自上世纪70年代以来，中国的水体富营养化问题日趋严重。
利用水生植物治理富营养化水体，由于其具有净化效果好，投资少，运行方便、有利于水生生态系统恢复和重建等特点，已日益受到人们的关注［1］。
污水处理中的藻类处理技术
污水处理中的藻类处理技术污水处理是一项重要的环境保护工作，而藻类处理技术作为一种生态友好的处理方式，近年来受到越来越多的关注和应用。
本文将介绍污水处理中的藻类处理技术及其应用，以探讨其在环境保护方面的潜力。
一、藻类处理技术简介藻类是指一类原核生物和真核生物，具有日光光合作用的能力，可以利用光能将无机碳源转化为有机物。
藻类处理技术是通过利用藻类的这一特性，将污水中的有机物质和营养物质转化为藻类的生物质，从而实现污水的净化和资源化利用。
二、藻类处理技术的优势1. 生态友好：藻类处理技术不需要添加化学物质，可以实现对污水的生物净化，减少对水体和土壤的污染。
2. 能源利用：藻类可以通过光合作用产生生物质，其中的脂肪酸可以用于生物燃料生产，为可再生能源的开发提供了潜在资源。
3. 循环利用：藻类处理污水产生的生物质可以作为肥料、动物饲料或者生物制品的原料，实现污水资源的循环利用。
三、藻类处理技术的应用领域1. 城市生活污水处理：城市生活污水中含有大量的有机物质和营养物质，利用藻类处理技术可以实现对污水的净化，降低处理成本，提高水质。
2. 工业废水处理：工业废水中含有各种有机物质、重金属和有毒物质，利用藻类吸收和降解这些污染物，可以改善废水的质量，减轻对环境的影响。
3. 农业面源污染治理：农业生产中，农药和化肥的使用会导致地表水和地下水的污染。
利用藻类处理技术可以有效降解和吸收这些化学物质，减轻农业面源污染的影响。
4. 湖泊水体修复：藻类处理技术可以调节水体中的氮、磷等养分元素的平衡，减少水体富营养化的发生，同时还可以吸收和降解水体中的有机污染物，促进水质的恢复。
四、藻类处理技术的挑战与展望1. 技术改进：藻类所需要的光、温度、氮磷比以及CO2浓度等环境条件对其生长和处理效果有着重要影响，因此需要进一步改进技术，优化处理条件，提高处理效率。
2. 产业化应用：将藻类处理技术从实验室推向工业化规模是一个重要的挑战，需要解决设备成本、能源消耗以及藻类产品的经济价值等问题，为其产业化应用创造条件。
固定化微藻对废水中氮、磷的去除及其特性研究
固定化微藻对废水中氮、磷的去除及其特性研究固定化微藻对废水中氮、磷的去除及其特性研究摘要：随着工业和生活污水排放量的增加，废水中氮、磷污染问题日益严重。
而固定化微藻作为一种新型的生物处理技术，具有高效、低成本、可持续性等优势，逐渐成为研究热点。
本研究通过实验室模拟废水处理系统，探究固定化微藻对废水中氮、磷去除的效果及其特性。
研究结果表明，固定化微藻可以显著去除废水中的氮、磷，并可作为高价值的生物质资源利用。
固定化微藻对氮、磷的去除效率受到不同光照、温度和废水负荷的影响。
本研究为进一步开发和应用固定化微藻技术提供了科学依据。
1. 引言氮、磷是废水中常见的主要污染物之一。
高浓度的氮、磷不仅引起水体富营养化，还会导致水体中藻类大量繁殖，形成蓝藻水华，严重影响水生态环境。
然而，传统的废水处理技术在氮、磷去除方面存在着运行成本高、能源消耗大等缺点。
固定化微藻技术因其显著的优势逐渐受到关注。
2. 方法和材料实验室模拟废水处理系统包括固定化微藻反应器、光照设备、废水负荷控制系统等。
固定化微藻填料选用多孔石英砂，接种的微藻为常见的红、绿、蓝藻。
实验期间通过控制不同的光照、温度和废水负荷，考察固定化微藻对氮、磷的去除效果。
3. 结果与讨论3.1 固定化微藻对氮、磷的去除效果实验结果显示，固定化微藻对废水中的氮、磷去除效果显著。
通过持续观察废水处理系统中的水质指标，可以发现氨氮、硝酸盐氮、总磷等指标的浓度随着时间的推移逐渐下降，说明固定化微藻具有良好的氮、磷去除能力。
3.2 固定化微藻的特性固定化微藻技术具有高效、低成本、可持续性等特点。
首先，固定化微藻反应器可以同时实现氮、磷的去除，避免了传统方法中不同废水处理过程的串联。
其次，固定化微藻可以通过光合作用吸收二氧化碳，从而减少废水处理系统中的温室气体排放，达到了环境保护的目标。
此外，固定化微藻的生长速度快，反应器中的微藻可以进行定期的收获，作为高价值的生物质资源利用。
藻类处理氮磷和重金属废水
藻类生物膜技术1 藻类生物膜处理污水的原理利用藻类生物膜处理废水的技术在许多年以前就被提出来了，但在近年来才受到关注。
藻类可以有效地利用污水中的N、P，且在此过程中产生氧气，有利于BOD物质的去除，又由于光合作用增加了pH值也可以起到消毒作用(减少大肠杆菌及有毒细菌数量，并且它还可以缔合外源物质(如重金属)，即去除了污水中的营养盐，又促进了N、P等元素的循环，增加了生物量，创造了更多的经济价值。
所以，藻类系统对于去除引起富营养化问题的氮、磷化合物以及污水深度处理提供了一个优良的解决方法。
1.1对氮、磷的去除氮是藻类生物量的一个重要元素，一般而言，约占藻类干重的10%，藻类可利用的氮源范围包括无机氮和有机氮，而藻类利用不同形态的N的优先顺序为，NH4+-N > NO3—N > 简单有机氮（如尿素、简单的氨酸等）。
藻类消化吸收无机氮，转化生物量的能力可以有效的进行氮化合物的解毒。
无机氮的同化作用包括三个步骤：首先，硝酸盐、亚硝酸盐、氨吸收，由一种特定的通透酶介导并需要能量；其次，依赖ATP将硝酸盐还原为铵，需要8个电子，由两个酶活化催化（硝酸盐还原酶、亚硝酸盐酶）；最后，将钱并入碳骨架。
许多藻类除了自养方式之外，还可以运用有机物进行混合营养，直接吸收多种有机氮如尿素、氨基酸等，有些藻类能固定大气中的氮并加以利用。
从对氮的需求观点来看，城市污水富含满足藻类生长的氮源，氨态氮是城市污水含量最高的无机氮源；其次是尿素(有机氮)，它可以直接或被细菌转化为氨氮而被藻类利用；而水中的游离氨浓度过高却会对藻类的生长造成抑制。
有学者认为藻细胞合成的磷仅占藻细胞干重的1%，但它是细胞核酸的主要成分，在能量的转化过程中起着重要作用。
磷的自然界存在形态主要有溶解性磷(DP)、颗粒磷(PP)，其中溶解性磷又分为可溶性活性磷(DRP)和可溶性非活性磷(DUP)。
有人研究表明磷用于能量传递和核酸合成细胞的过程，主要以无机离子H2PO4-、HPO42-的形式被吸收。
2种微藻对养殖水体中氨氮和亚硝态氮的净化作用
2种微藻对养殖水体中氨氮和亚硝态氮的净化作用刘盼;贾成霞;杨慕;曲疆奇;张楠;张清靖【摘要】在水温26 ℃下采用室内培养法,将蛋白核小球藻和斜生栅藻分别置于0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/L 5种质量浓度的氨氮(N H4+-N)和亚硝态氮(NO2--N)的培养液中,培养14 d,每隔2 d分别测定培养液中N H4+-N和NO2--N的质量浓度和藻类密度.试验结果表明,在8.0 mg/L时蛋白核小球藻对N H4+-N和NO2--N 的去除率最高,分别为82.5% 和75.75%;而斜生栅藻在4.0 mg/L 时对N H4+-N的去除率最高,为86.75%;在0.5 mg/L时对NO2--N的去除率最高,为83.75%.在高质量浓度N H4+-N和NO2--N时蛋白核小球藻的扩繁速度更快,而斜生栅藻则在中低质量浓度N H4+-N和NO2--N溶液中更易增殖.利用不同藻类特性增殖藻类净化养殖水体中的N H4+-N和NO2--N具有很好的应用前景.%Two species of algae Chlorella pyrenoidosa and Scendesmus obliquus were cultured in NH4+-N and NO2--N media with concentration of0.5,1.0,2.0,4.0 and 8.0 mg/L,for 14 day to investigate the relationship between changes in concentrations of ammonia nitrogen(NH4+-N)and nitrite nitrogen(NO2--N)and growth of the two algae in aquaculture water.The results showed that the maximal removal rate of NH4+-N(82.5%)and NO2--N(70.75%)by C.pyrenoidosa was observed at 8.0 mg/L of NH4+-N and NO2--N.For S.obliquus,however,the maximal removal rate was found at 4.0 mg/L of NH4+-N (86.75%)and 0.5 mg/L of NO2-N(83.75%).According to phytoplankton cell density,C.pyrenoidosa was more suitable for growth in higher concentration of NH4+-N and NO2--N,whereas S.obliquus in lower concentration of NH4+-N and NO2--N ismore easy to proliferate.Therefore,it is a good applica-tion prospect for purification of NH4+-N and NO2--N in aquaculture water by different phytoplankton combination.【期刊名称】《水产科学》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】5页(P389-393)【关键词】水产养殖;富营养化水体;蛋白核小球藻;斜生栅藻;氨氮;亚硝态氮【作者】刘盼;贾成霞;杨慕;曲疆奇;张楠;张清靖【作者单位】北京市水产科学研究所,渔业生物技术北京市重点实验室,北京100068;农业部北方地区渔业资源环境科学观测实验站,北京100068;北京市水产科学研究所,渔业生物技术北京市重点实验室,北京100068;农业部北方地区渔业资源环境科学观测实验站,北京100068;北京市水产科学研究所,渔业生物技术北京市重点实验室,北京100068;农业部北方地区渔业资源环境科学观测实验站,北京100068;北京市水产科学研究所,渔业生物技术北京市重点实验室,北京100068;农业部北方地区渔业资源环境科学观测实验站,北京100068;北京市水产科学研究所,渔业生物技术北京市重点实验室,北京100068;北京市水产科学研究所,渔业生物技术北京市重点实验室,北京100068;农业部北方地区渔业资源环境科学观测实验站,北京100068【正文语种】中文【中图分类】S948集约化养殖业迅速发展，而水体污染已成为水产养殖业发展的瓶颈之一。
关于藻类膜处理富营养化水体的探讨
．
实验 设计
１ ． １ 实验材料 本实验 所用的实验 材料 为中科院水 生生物 所提供 的藻 类， 具 体为
处 理效 果都 是随 着实 验时 间的增 加而增 强。 对 于水体 ｌ 而 言， 实 以下几种 ， 蛋白核 小球藻 、 斜生栅藻 、 水 华鱼 腥藻 、 细长 聚球 藻和微 囊 相 同， 验 前两天 ， ＴＮ ￣ Ｉ ＮＨ３ 一 Ｎ的含量 发生了明显的 降低 ， 藻 类膜 的处理 效 藻。 果 显著 ， Ｔ Ｎ和ＮＨ３ 一 Ｎ分别 降解 了９ ２ ． １ ２ ％＊ １ １ ９ ５ ． ０ ５ ％， 实验 后 四天ＴＮ １ ． ２ 实验装 置 Ｈ３ 一 Ｎ浓 度降低率 都 出现 了 一定程 度的降低 。 对于水体 ２ 而言， Ｔ Ｎ 本 次实验 实验 装 置材料 为有机 玻璃 ， 实 验装 置 中共 有４ 个 独 立 的 和Ｎ Ｈ３ 一 Ｎ 去 除率最终 分别为７ ７ ． ９ ８ ％ ￣９ ８ ． ０ １ ％。 对于水体３ 而言 ， Ｔ Ｎ 和 实 验槽 ， 其 中的 三个实验 槽 为反应槽 ， 一 个反应 槽用于 分离富 营 养化 和Ｎ 一Ｎ 浓度 降解速 度也 是实验前 期高后期低 ， 整个 实验过程 中Ｔ Ｎ ＊ ［ １ 水 体中的泥 和水 。 每 个反应槽的尺寸均 相同为长 ０ ． １ ２ ｍ× 宽０ ． １ ２ ｍＸ 高 ＮＨ３ ３ 一 Ｎ的去 除率分别为７ ５ ． ９ ８ ％ ￣ Ｄ ８ ５ ． ５ ９ ％ 。 与此 同时， Ｔ Ｎ￣ Ｉ Ｉ ＮＨ ３ 一 Ｎ的 ０ ． ７ ５ ｍ。 实验中所用到 的填 料为聚氯乙烯， 外 形为 多环 串连 ， 其中圆形 载 ＮＨ 除去率并不是 孤立 的， 而是有一定 的关联的。 具体体现在 湖水９ ｈ ＮＨ３ 一 体直径为 ｌ Ｏ ｃ ｍ。 Ｎ除去 率的 同时会影 响Ｔ Ｎ 的去 除率 ， Ｔ Ｎ 的去 除率随着ＮＨ３ 一 Ｎ 的去 除 １ ． ３ 原水 水质
养殖渔业工作中的养殖场水体氮磷去除技术
养殖渔业工作中的养殖场水体氮磷去除技术养殖业是我国农业的重要组成部分，也是提供大量食品资源的重要产业。
然而，养殖场在生产过程中会产生大量的废水，其中含有大量的氮和磷元素，如果不进行有效处理，将对水体环境和生态系统造成严重的污染。
因此，探索养殖场水体中氮磷去除技术具有重要的理论和实践意义。
一、养殖场水体氮磷污染的危害养殖场废水中的氮磷物质主要来自饲料残渣、鱼粪和尿液等。
不仅会导致水体本身的营养物质过剩，形成藻类大量繁殖，还会导致水体缺氧、富营养化现象，严重时甚至引发赤潮等水生生物灾害。
同时，废水中的氮磷污染物还可通过水体迁移和沉积，进一步影响周边生态环境的稳定性和可持续性发展。
二、生物法去除氮磷的技术原理生物法是目前较为常用的养殖场水体氮磷去除技术，其核心原理是利用特定的微生物来降解和吸收废水中的氮磷物质。
其中，氮的去除主要通过硝化和反硝化过程来完成，而磷的去除则通过微生物对废水中的磷进行吸附和沉淀来实现。
三、浮萍植物法去除氮磷的技术原理浮萍植物法是一种低成本、高效率的养殖场水体氮磷去除技术。
该技术利用浮萍植物对废水中的氮磷进行吸收和利用，达到净化水体的目的。
浮萍植物具有较强的营养物质吸收能力，能够有效地吸附水体中的氮磷元素，并将其转化为植物体内的有机物质，从而降低水体中氮磷的浓度。
四、杂交钟藻法去除氮磷的技术原理杂交钟藻法是一种利用杂交钟藻对废水中的氮磷进行吸收和利用的技术。
杂交钟藻是一种具有较高吸附能力的藻类生物，能够通过吸附和生物转化等方式将废水中的氮磷物质有效地去除。
此外，杂交钟藻还具有较快的生长速度和较高的适应性，可以在不同环境条件下生存和繁殖，从而适用于不同类型的养殖场水体。
五、其他氮磷去除技术的研究进展除了上述介绍的两种常见的氮磷去除技术，还有一些其他的新型技术在研究中得到广泛关注。
例如，利用微生物菌剂来提高水质中氮磷的去除效果，利用生物质炭材料对废水中的氮磷物质进行吸附和吸附释放等。
轮叶黑藻去除水体中氮磷能力研究
李晶 ， 云， 马 周浩 ， 潘保原
（ 黑龙江省环境保护科学研究 院． 黑龙 江 哈尔滨 １０ ５ ５０ ６）
摘
要： 通过 比较在不 同梯度 营养盐浓度下， 沉水植物轮 叶黑藻对 水体 中氮、 的去除 能力 ， 究得 出： 磷 研 在不 同
被恢 复工程 中作 为先 锋 物种 ｊ 。本 实验 以沉水植 物 轮 叶黑 藻为实 验 材料 ， 不 同浓 度 的氮 、 元 素培养 在 磷 液 中进 行人 工 培 养 ， 究 不 同浓 度 营 养 液 中轮 叶 黑 研
经过 多 年 的探 索 ， 们 意 识 到 利 用 高 等 水 生植 物 净 人 化受 污染 的水体 是 一种 低成 本高 效 益 的生物 工程 技 术 。水 生高 等植 物是 水 生生 态 系统 的重 要组 成部 分
营养条件下 ， 叶黑 藻对水体 中总磷 （ Ｐ 均有较好 的去除效果 ， 氮（ Ｎ） 轮 Ｔ） 总 Ｔ 处理浓度较 高（ ５ｍ／Ｌ 时 ， 叶黑 １ ￣ ） 轮
藻对水体 中的 Ｔ Ｎ也有 较好的 去除效果 ； 在一 定的浓度 范围 内， 叶黑 藻的净化效果 随水体 中氮、 轮 磷等物 质含
量 增加而增 大， 轮叶 黑藻是一种很好 的水体净化植物 ， 在一些 富营养化 的水体 中可以适 当配置轮 叶 黑藻进行 生
ｐｏｐ ｏｕ ｏ ｃｎｒｔ ｎｇａ ｅ ｔ ｄｔｅｈｇ ｅ ｔ ｇ ｎｎ ｔｔ ｎｄ ｎｉ １ ／ ）ｇｖ ｇ ｉｃｎ ｙｒｍ ｖ ａａｉ ．Ｍｏ ｈｓ ｈ ｒｓｃｎ ｅ ｔ ｉ ｒｄ ｎ ｉ ｒ ｒ ｅ ｕｒ ｏ ｅ ｓｙ（５ｍｇ Ｌ ａ ｅａｓ ｎ ａｔ ｏａ ｃｐｃｔ ａｏ ｉ ｎ ａ ｈ ｈ ｎｏ ｉ ｉ ｉ ｔ ｉ ｆ ｌ ｅ ｌ ｉ ｙ －
Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ｄ ｉ ａ ｖ ｒ ｅｌ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ： ｙ ｒｌ ｅ ｔ ｉａａ；ｒ ｍｏ ａｓｏ ｔ ｇ ｎ；ｒｍｏ ａｓｏ ｎ ｈ ｓ ｈ ｒｓ ｌ ｉ ｌ ｅ ｖ ｌ ｆｎ ｒ ｅ ｅ ｖ ｌ ａ ｄ ｐ ｏ ｐ ｏｕ ｉ ｏ ｆ
读懂了，你就是养殖高手！8种水生生物对水体的净化效果对比
读懂了，你就是养殖⾼⼿！8种⽔⽣⽣物对⽔体的净化效果对⽐选取8种⽔⽣动植物，研究其静态条件下在富营养化⽔体中的⽣长状况以及各系统单元对⽔体中氮、磷及有机物的净化效果，并对最优种植和放养密度进⾏筛选。
结果表明，合理的种植和放养密度能提⾼⽔体净化效果，挺⽔植物组和沉⽔植物组对各⽔质指标的平均去除率明显⾼于鱼类组。
对⽔质指标总氮（TN）、总磷（TP）、硝态氮（NO2-N）、氨态氮（NH3-N）、化学需氧量（COD）去除效果⽐较结果：挺⽔植物组中综合去除率最好的为风车草，去除率分别为95.55%、98.33%、62.09%、90.37%、58.80%，沉⽔植物组中狐尾藻对TN、TP、NO2-N、NH3-N、COD的去除率分别为98.63%、98.37%、64.56%、95.35%、58.66%。
鱼类组罗⾮鱼对TN、NO3-N、COD的去除效果较好，去除率分别为47.3%、39.7%、32.03%；鲢鱼对TP去除效果较好，去除率为89.77%；鳙鱼对NH3-N的去除效果较好，去除率为59.78%；罗⾮鱼对⽔质指标的TN、TP、NO2--N、NH3-N、COD综合去除能⼒分别为811.11、106.11、69.72、661.11、1073.33µg/（d.g）。
⽔体富营养化问题已被⼴泛关注，⽔⽣⽣物是⽔环境⽣态系统的重要组成部分，它们不仅能够对⽔体和底泥中的氮、磷和难降解有机污染物进⾏吸收、转化，合成⾃⾝物质，从⽽对富营养化⽔体起到净化作⽤，⽽且还能调节⽔⽣态系统的物质循环速度，增加⽔体⽣物多样性，控制藻类⽣长，有效提⾼⽔质，改善⽣态环境。
因此，⽔⽣⽣物的⽣态修复是控制⽔体富营养化的重要环节并且由于其具有效率⾼、投资少、运转费⽤低、可实现原位修复和控制污染物等特点，近年来受到国内外⼴泛关注。
本研究通过模拟富营养化⽔体在静态条件下，对⽐分析不同⽔⽣动植物⽣长特性、氮磷等营养物质吸收能⼒等⽅⾯的差异，以期为⽔体富营养化防治控制技术应⽤中的⽣物遴选提供科学依据。
水生植物对富营养化程度不同水体氮磷去除效果的研究_戢小梅
810
西南农业学报
28 卷
随着城市化、工业化进程的快速推进，加之农业 1． 1 试验材料
生产过程中的不合理施肥造成氮磷流失，导致河流、
供试植物采用黄菖蒲、石菖蒲、黑三棱和常绿水
湖泊等水域生态系统氮、磷含量过高，引发藻类和浮 生鸢尾，试验植物于试验前 7 d 采集后洗净根部进
游生物大 量 快 速 繁 衍，致 使 水 体 富 营 养 化 程 度 加 剧［1］。近年来，各 地 频 繁 爆 发 水 化，对 人 类 生 活 和
analysis of the indicators showed that Sparganium stoloniferum （ Graebn． ） Buch． -Ham． ex has strong ability to remove nitrogen and phos-
收稿日期： 2014 － 04 － 15 基金项目： 武汉市科技局关键技术攻关项目（ 2013020705070350-7） 作者简介： 戢小梅（ 1983 － ） ，女，湖北十堰人，工程师，硕士，从 事园林 植 物 种 质 资 源 收 集 及 林 业 生 态 工 程 研 究，E-mail： grace798311@ 163． com。
为武汉地区湖泊湿地的生态修复、生态沟渠的构建和人工湿地的布置提供试验数据和技术支持。选取南湖排污口水体和林果所
池塘水作为供试水体在室内模拟水生植物的水体净化试验，定期观测 4 种水生植物的生长状况并测定各供试水体中氮和磷的含
量变化。结果表明，通过研究结果表明，黑三棱、黄菖蒲和常绿水生鸢尾在 2 种富营养化水体中均能生长，石菖蒲在高浓度富营养
Abstract： Four kinds of aquatic plant namely Iris pseudacorus，Acorus tatarinowii，Water Iris and Sparganium stoloniferum （ Graebn． ）
脱氮除磷原理
脱氮除磷原理
脱氮除磷原理是指通过特定的方法去除水体中的氮和磷，以减少污染物质对水体的危害。
脱氮除磷的原理主要包括物理方法和化学方法两种。
物理方法主要是通过过滤、沉淀和吸附等方式来去除水中的氮和磷。
其中，过滤是利用过滤介质将水中的悬浮颗粒、藻类等物质截留下来，从而去除水体中的氮和磷。
沉淀是利用重力作用使水中的氮、磷等物质沉降到底部，进而实现去除的效果。
吸附则是通过吸附剂吸附水中的氮、磷等物质，将其从水体中分离出来。
这些物理方法能够有效地降低水体中的氮、磷浓度，从而减少对水环境的污染。
化学方法主要是利用化学反应原理，通过添加特定的化学药剂来将水体中的氮和磷转化成不溶于水的固体物质，从而实现脱氮除磷的效果。
常用的化学方法包括加氢氧化镁、加铁盐、加铝盐等。
这些化学药剂能够与水中的氮、磷等物质发生化学反应，形成不溶于水的沉淀物，从而将其分离出来。
综上所述，脱氮除磷的原理主要包括物理方法和化学方法两种。
这些方法能够有效地去除水体中的氮和磷，降低水体的污染程度，保护水环境的安全和健康。
水生植物对污染物的清除及其应用
水生植物对污染物的清除及其应用人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。
水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类，基本上以化学性污染为主。
具体污染杂质有无机污染物质、无机有毒物质、有机有毒物质、植物营养物质等。
而对于这些污染物的清除中，水生植物起着非常重要的作用。
水生植物指生理上依附于水环境、至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群。
水生植物大致可区分为四类：挺水植物、沉水植物、浮叶植物与漂浮植物。
而大型水生植物是除小型藻类以外所有水生植物类群。
水生植物是水生态系统的重要组成部分和主要的初级生产者，对生态系统物质和能量的循环和传递起调控作用。
它还可固定水中的悬浮物，并可起到潜在的去毒作用。
水生植物在环境化学物质的积累、代谢、归趋中的作用也是不可忽视的。
用水生植物来监测水生污染、对污染物进行生态毒理学评价及其进入生物链以后的生物积累、修饰和转运，对植物生态的保护和人畜健康方面有非常重要的意义。
一、水生植物对污染物的清除1. 水生植物对氮磷的清除湖泊富营养化已成为一个世界性的环境问题。
利用水生大型植物富集氮磷是治理、调节和抑制湖泊富营养化的有效途径之一。
湖泊水环境包括水体和底质两部分，水体中的氮磷可由生物残体沉降、底泥吸附、沉积等迁移到底质中。
对过去的营养状况的追踪表明，水生植物可调节温度适中的浅水湖中水体的营养浓度。
而大型沉水植物则通过根部吸收底质中的氮磷，从而具有比浮水植物更强的富集氮磷的能力。
沉水植物有着巨大的生物量，与环境进行着大量的物质和能量的交换，形成了十分庞大的环境容量和强有力的自净能力。
在沉水植物分布区内，COD 、BOD ，总磷、铵氮的含量都普遍远低于其外无沉水植物的分布区。
而漂浮植物的致密生长使湖水复氧受阻，水中溶解氧大大降低，水体的自净能力并未提高，且造成二次污染，影响航运。
挺水植物则必须在湿地、浅滩，湖岸等处生长，即合适深度的繁衍场所，具有很大的局限性。
藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理
藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理藻类是一类广泛存在于水体中的微生物，具有高生物群落多样性和生物活性，可以有效地处理环境污染问题。
下面将从藻类在水体富营养化治理、重金属治理和废水处理等方面的应用及其作用原理进行详细介绍。
首先，藻类在水体富营养化治理中的应用。
水体富营养化是指水体中氮、磷等营养物质过多积累，导致藻类大量繁殖，形成藻华。
藻类通过光合作用可以吸收大量的营养物质，并将其转化为植物生长所需的有机物和氧气。
同时，藻类可以将水体中的有机有毒物质转化为无毒物质，达到净化水体的效果。
此外，藻类还可以通过高密度生物反应器等方法有效去除水体中的营养物质。
通过这些方式，藻类可以减少水体中的富营养化现象，恢复水体的生态平衡。
其次，藻类在重金属治理中的应用。
重金属是一类有害物质，具有累积性和毒性，对人体和其他生物产生严重的危害。
藻类可以通过吸附、离子交换和还原等作用去除水体中的重金属污染物。
藻类表面具有丰富的官能团，可以有效吸附重金属离子，降低水体中的重金属浓度。
同时，藻类体内的酵素和代谢产物可以与重金属形成络合物，减少重金属的毒性。
一些特殊的藻类还具有还原重金属离子的能力，将其转化为无毒物质。
通过这些方式，藻类可以降低水体中重金属污染物的浓度和毒性，净化水体环境。
再次，藻类在废水处理中的应用。
废水中含有大量的有机和无机物质，对环境和人体健康造成严重威胁。
藻类可以利用废水中的有机物质作为碳源生长，吸收有机物质和无机离子，并将其转化为藻体和氧气。
同时，藻类还可以分解废水中的有机物质，降解底泥中的富营养物质。
此外，藻类的生长需要大量的氮和磷等营养物质，可以从废水中去除这些营养物质，达到净化废水的效果。
通过这些方式，藻类可以有效地处理废水，减少废水对环境的污染。
藻类在环境污染治理中的应用作用原理主要包括光合作用吸收营养物质、生物吸附重金属离子、降解有机物质和去除废水中的营养物质。
藻类通过光合作用吸收大量的营养物质，减少水体中的富营养化现象。
不同接种浓度绿球藻对水产养殖废水净化的影响
doi: 10.7541/2021.2020.241不同接种浓度绿球藻对水产养殖废水净化的影响吕俊平 折雨亭 刘 洋 刘旭东 冯 佳 谢树莲(山西大学生命科学学院, 太原 030006)摘要: 通过设置绿球藻(Chlorococcum sphacosum GD)的起始接种浓度(25—400 mg/L), 研究其对水产养殖废水的处理效果及藻细胞的生长特性。
研究结果表明, 起始接种浓度为100 mg/L 的绿球藻藻液, 其生长特性最佳,比生长速率最大, 倍增时间最短。
随着起始接种浓度的增加, 生长速率逐渐降低, 倍增时间逐渐增加。
在起始接种浓度为100 mg/L 的条件下, 在5d 的培养周期内, 绿球藻能够去除水产养殖废水中96.92%的COD 、98.08%的氨氮、98.67%的亚硝氮、91.42%的硝氮及98.36%的总磷。
低起始接种浓度(尤其是100 mg/L)有利于绿球藻的生长和污染物降解。
研究初步探明了微藻起始接种浓度对水产养殖废水处理效果的影响。
通过控制微藻接种浓度有望在提高污染物去除率的同时缩短培养周期并提高容积负荷, 为今后微藻用于大规模水产养殖废水的处理提供了一定的理论支持。
关键词: 微藻; 接种浓度; 水产养殖废水; 污染物降解; 生长特性中图分类号: X173 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2021)03-0617-08作为农业生产的重要组成部分, 水产养殖业为世界各地人口提供了重要的食物来源。
饵料投放是水产养殖最为基础且关键的一个环节。
然而, 饵料中只有大约9%和17%的氮磷被鱼类吸收[1], 其余未被吸收的部分进入水体。
此外, 鱼类的排泄物也富含氮磷。
因此, 在水产养殖过程中饵料的投放及鱼类排泄均会向养殖水体输入大量氮磷, 对水体造成严重污染[2, 3]。
对于水产养殖废水的处理, 传统方法包括物理法和化学法。
其中, 物理法对水产养殖废水中悬浮颗粒物质(例如, 残饵和鱼类排泄物)有较佳的去除效果, 但是难以去除氮磷等溶解性污染物[4]。
藻类对氮磷的吸收作用综述
湖南农业大学课程论文学院：资源环境学院班级：08级环境工程一班姓名：潘玲学号：200840408114课程论文题目：藻类对氮磷吸收作用的综述课程名称：课程论文设计（环工）评阅成绩：评阅意见：成绩评定教师签名：日期：年月日藻类对氮磷吸收作用的综述学生：潘玲(资源环境学院环境工程一班，学号200840408114)摘要：利用藻类处理污水具有低成本、高效率、无二次污染等特点，具有广阔的前景。
本文归纳分析国内外利用藻类吸收氮磷的相关研究数据和结果，综述了国内外利用藻类吸收氮磷的现状和发展方向，为以后的研究提供借鉴作用。
关键词：发展及现状藻类发展前景去除前言本文针对各种藻类对氮磷的吸收效果进行总结概括，为以后该方面的研究奠定一定的基础。
随着工业进步和社会发展，水污染现象日趋严重。
目前，废水二级处理后出水的进一步脱氮和除磷问题已成为国内外研究的热点。
传统的生化二级处理除磷工艺使大量的磷从污水中转移到剩余污泥中，不能从根本上消除磷对生态环境的影响。
藻类为自养型生物，其生长对废水中的营养要求较低，主要以光能为能源，利用N、P等营养物质合成复杂的有机质，因此藻类可降低水体中氮磷的含量[1]。
一、藻类技术的发展及现状引用藻类进行水质净化的研究，自20世纪50年代起，至今已有近60年的历史[2]，早期主要是应用微型藻悬浮培养技术进行污水处理，相关技术有藻菌氧化塘、高效藻类塘，活性藻[3]等。
由于微型藻悬浮培养技术在实际应用中不易捕捞，仍在水体有残余，更多的焦点集中在固着藻类的研究与应用上，如固定化藻类技术[4]与藻菌生物膜技术。
DaCosta[5] 的研究结果证明，固定化藻类不但能有效去除污水中的氮磷营养，对去除镉和锌等重金属离子也效果显著。
由于受限于固定藻类用载体的成本较高，以致该项技术仅停留在实验室规模的研究和探索阶段，至今未见大规模实际应用的报道。
二、典型性的藻类（一）小球藻小球藻是一种理想的蛋白质资源，富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素、矿物质和色素等，是一种重要的微藻资源，具有增强免疫力、降血脂和抗原微生物等保健作用。
微藻对废水中氮和磷的去除效果
微藻对废水中氮和磷的去除效果随着环保意识的逐渐提升，人们对环境问题的关注度也越来越高。
其中，废水治理是环保领域中的重点难点之一。
针对废水中氮磷等污染物的去除问题，人们已经开展了很多研究工作。
其中，利用微藻对废水中氮和磷的去除效果备受关注，成为了一种新型的水污染治理方式。
一、什么是微藻？微藻，简单来说就是一种微小的藻类。
它们往往最长只有数微米，甚至不到一微米。
相比之下，人们通常所看到的藻类大多数都是毫米级别的。
微藻在水中自由游动，也可以附着在一些控制参数相对稳定的表面生长。
由于微藻对环境影响小，生长周期短，被称为“绿色能源”的候选物之一。
二、微藻如何对废水中氮和磷进行去除？废水中的氮和磷被微藻通过生长过程中吸收、吞噬、吸附等作用作为自身营养素，从而实现对氮和磷等营养物质的去除。
而微藻在吸收氮和磷的同时，对水中的其他污染物也有一定的去除效果。
微藻能够吸收氮磷等污染物，依靠微藻的生长特点，可以将这些污染物转化为类脂、淀粉和蛋白质等具有高附加值的产品，为循环经济提供了一些思路。
三、微藻对废水中氮和磷的去除效果如何？据研究，微藻对废水中氮和磷的去除效果会受到多种因素的影响。
其中，水体温度、氮磷比、光照强度、溶解氧、pH值等因素都会对微藻的生长和氮磷去除效果产生影响。
一般而言，微藻对废水中氮和磷的去除效果会随着养殖周期的延长而逐渐提高。
但是，由于自然环境中氮磷的浓度较低，微藻的去除效果并不很高。
因此，如果想要实现高效的微藻污水处理，必须在对微藻生长适宜的基础上加大氮磷的含量。
四、如何应用微藻进行废水治理？为了进一步推广微藻对废水中氮和磷的去除效果，开展了大量的应用实践。
将微藻培养在一些可以吸收废水中氮磷的培养基中，充分发挥微藻对氮和磷的吸收作用，不仅可以有效地降低废水中氮和磷的含量，还可以提高微藻的生长质量。
经过调整和升级，这种治理方法已经被大规模商业化，逐渐成为水质修复的一种新方法。
五、结论综合来看，微藻作为一种环保的生物处理工具，在水污染治理中具有举足轻重的地位。
蓝藻及蓝藻水华的治理措施
蓝藻及蓝藻水华的治理措施蓝藻水华是水体中的蓝藻快速大量增殖形成肉眼可见的蓝藻群体或者导致水体颜色发生变化的一种现象，严重时可在水体表面漂浮积聚形成一层绿色的藻席，甚至藻浆，蓝藻水华发生的根源主要在于水体富集了过多的氮、磷等营养物质，是水体富营养化的另外一种表现形式。
近年来，蓝藻水华在养殖水体中呈现高发、频发、暴发态势。
从本质上讲，蓝藻水华是以蓝藻为载体的物质和能量转换的结果。
在含营养物质丰富的水体中，有些蓝藻常在夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色或并有腥臭味的浮沫，被称为“水华”。
大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。
中科院南京地理与湖泊研究所的孔繁翔研究员等在2007年对蓝藻水华的形成机制进行了研究，提出了4阶段的理论假设：即蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠、复苏、生长、上浮及聚集4个阶段。
每个阶段中，蓝藻的生理特性及主导环境影响因子有所不同。
在冬季，水华蓝藻的休眠主要受低温及黑暗环境所影响。
春季的复苏过程主要受湖泊沉积表面的温度和溶解氧控制，而光合作用和细胞分裂所需要的物质与能量，决定水华在春季和夏季的生长状况。
一旦有合适的气象与水文条件，已在水体中积累的大量蓝藻群体将上浮到水体表面积聚，形成可见的水华。
水华的出现最根本的原因还是排入水体的污染物远远大于水体环境的自身容量。
形成水华的蓝藻主要有微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻颤藻、裂面藻、胶鞘藻、束毛藻等十多个属，其中微囊藻属是分布最广、最为常见的蓝藻。
当微囊藻之类具假空泡的蓝藻过量繁殖时，水的透明度极低，有光层变的很薄，蓝藻长时间处于低光照下，假空泡形成很快使细胞迅速上升，以致内压的升高尚来不及使假空泡破裂，藻体已升到光照过量的表层，形成斑状浮渣，浮渣分解时散发腥臭味，夜间大量消耗水中溶解氧，容易使鱼缺氧而死。
而且蓝藻死亡后产生羟氨或硫化氢，对水生动物有毒，破坏水体，降低水体的利用价值。
1蓝藻水华的一般成因1.1内因——蓝藻生物学特性蓝藻对高温、低光强和紫外线的适应，可以过量摄取无机碳和营养物质，低的氮磷比等因素都有利于蓝藻生长。
《2024年高效藻类塘处理农村生活污水氮磷去除机理及工艺研究》范文
《高效藻类塘处理农村生活污水氮磷去除机理及工艺研究》篇一一、引言随着农村生活水平的提升，生活污水的排放量不断增加，其中氮磷的排放已成为水体富营养化的主要来源。
传统污水处理方法虽然可对农村生活污水进行一定的处理，但因其效率低、成本高及管理难度大等局限性，使得寻找更为高效且经济的处理方法显得尤为重要。
高效藻类塘技术以其独特的生物处理机制，成为一种备受关注的农村生活污水处理技术。
本文将针对高效藻类塘处理农村生活污水的氮磷去除机理及工艺进行深入研究。
二、高效藻类塘处理技术概述高效藻类塘是一种利用藻类生物质吸收氮磷等营养物质的污水处理技术。
其基本原理是通过培养特定种类的藻类，利用其吸收、转化和储存水中的氮磷等营养物质，从而达到净化水质的目的。
该技术具有投资成本低、运行费用少、管理简便等优点，适用于农村地区的生活污水处理。
三、氮磷去除机理研究1. 氮的去除机理：在高效藻类塘中，氮的去除主要通过藻类的吸收、氨化细菌的氨化作用以及硝化细菌的硝化作用实现。
其中，藻类通过光合作用吸收水中的氮源，成为氮的主要去除途径。
同时，氨化细菌将有机氮转化为氨氮，为藻类提供更多的氮源。
而硝化细菌则将氨氮转化为硝酸盐，进一步被藻类吸收或通过沉淀等方式去除。
2. 磷的去除机理：磷的去除主要通过吸附、沉淀和藻类吸收等方式实现。
在高效藻类塘中，磷与钙、铁、铝等金属离子结合形成难溶性的磷酸盐沉淀，从而从水中去除。
此外，藻类也会吸收水中的磷酸盐，成为磷去除的重要途径。
四、工艺研究1. 预处理阶段：对农村生活污水进行初步的物理和化学处理，如格栅拦截、沉淀等，以去除污水中的大颗粒物质和悬浮物，减轻后续处理的负担。
2. 高效藻类塘处理阶段：根据当地的气候、水质等特点，选择合适的藻种，建立高效藻类塘系统。
通过合理的布水、曝气等措施，保持藻类的生长繁盛，实现对氮磷的高效去除。
3. 收获与资源化利用阶段：定期收获藻类生物质，可进行资源化利用，如制作生物肥料、生物燃料等。
常见沉水植物对东山湖城市景观水体氮磷的去除效果
常见沉水植物对东山湖城市景观水体氮磷的去除效果发布时间：2022-07-16T07:30:48.546Z 来源：《城镇建设》2022年5期（上）作者：许锦程1，肖永锋2，王春莲2，邱建贺2，刘鸿藜2 [导读] 采用人工模拟沉水植物自然净化的方法，选取广州市东山湖的春季优势沉水植物轮叶黑藻、许锦程1，肖永锋2，王春莲2，邱建贺2，刘鸿藜2佛山市玉凰生态环境科技有限公司，广东佛山摘要：采用人工模拟沉水植物自然净化的方法，选取广州市东山湖的春季优势沉水植物轮叶黑藻、伊乐藻和苦草，夏季优势沉水植物轮叶黑藻、狐尾藻和马来眼子菜。
在春夏两个季节分别对东山湖重度富营养化水体总磷和氨氮的去除效果进行对比分析。
研究结果表明：5种优势种植物在春夏两季生长状况良好，其中轮叶黑藻的生物量增长率（鲜重）最高（春季为160.56%，夏季为189.46%)。
5种优势种植物对实验水体中的氨氮和总磷有显著的吸收和转化作用，其中轮叶黑藻在春夏两季对水体总磷的吸收效果均最为显著（春季为93.33%，夏季为96.35%）；轮叶黑藻在春夏两季对水体氨氮的去除率均为最优（春季为79.13%，夏季为82.74%）。
研究数据表明：5种优势沉水植物均能有效吸收固定底泥中的总磷和氨氮，使实验水体中总磷和氨氮的浓度维持在较低的浓度。
试验表明：在春夏两季，轮叶黑藻的生长能力以及对水体中氨氮和总磷的净化能力均优于其他4种沉水植物，因此轮叶黑藻可作为以东山湖为典型代表的城市景观水体生态修复的先锋植物之一。
关键词：广州市东山湖；城市景观水体；富营养化水体；氨氮；总磷；沉水植物东山湖位于广州市东山湖公园内，是广州市四大人工湖公园之一，也是典型的城市景观湖水体。
其水域面积约33.5万㎡，平均水深约1.5m，近岸水深约0.5m，最深1.7m，湖底为硬质底和淤泥。
东山湖内源污染尤为严重，主要表现为水体中度富营养化，在2017年其水体富营养化水域面积更是达到了总面积的87.88%。
营养物质氮磷与藻类的关系
氮、磷与藻类间的相互关系摘要:主要介绍了营养元素氮、磷与藻类间的相互关系，包括：氮、磷对藻类生长氮的重要作用；氮磷比对藻类生长的影响，以及藻类增殖的限制因子；藻类的过度增殖与水体富营养化。
关键词：氮；磷；限制因子，水体富营养化藻类是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物，如蓝藻门的藻类）。
主要水生，无维管束，能进行光合作用。
体型大小各异，小至长1微米的单细胞的鞭毛藻，大至长达60公尺的大型褐藻。
一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物，但藻类没有真正的根、茎、叶，也没有维管束。
藻类分布的范围极广，对环境条件要求不严，适应性较强，在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。
不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋，而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方。
从热带到两极，从积雪的高山到温热的泉水，从潮湿的地面到不很深的土壤内，几乎到处都有藻类分布。
藻类生长受物理、化学、生物等多方面因素的影响[1]。
大量营养元素可以促进叶绿素a和浮游藻类生物量的剧增，其中氮、磷是影响水中藻类生长的主要因素，在水生生态系统中，氮磷比作为关键因子，常被用来预测藻细胞密度的变化和季节演替[2]。
它同时作为一项指标，能代表营养盐对藻类生长的限制水平。
有研究表明，适当的营养盐可以控制藻类的生长，生物量以及种群结构，但就氮或磷哪种营养元素作为浮游植物生长的限制因子，目前尚没有统一的结论。
在南太平洋，初级生产者通常被认为是氮限制因子[3]。
越来越多的研究表明，在其它生态系统中，如东、西地中海，磷可能是最主要的限制因子[3]。
在中国，据调查已经有相当数量的湖泊已处于富营养化水平，如巢湖、太湖等。
1.藻类与营养物质N、P丹麦著名生态学家Jorgensen(1983年)指出浮游藻类的生长是富营养化的关键过程，因此着重研究氮磷负荷与浮游藻类生产力的相互作用和关系，是揭示湖泊富营养化形成机理的主要途径[4]。
通常认为，营养元素P和N能够促进藻类的增殖。
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第52卷第4期 2006年8月武汉大学学报(理学版)J.Wuhan Univ.(Nat.Sci.Ed.)Vol.52No.4 Aug.2006,487～491 收稿日期:2006202228 通讯联系人 E 2mail :Huzy @基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目资助(2002AA601021);国家重点基础研究发展规划(973)项目资助(2002CB412309)作者简介:凌晓欢(19822),男,硕士生,现从事藻类水质净化研究.文章编号:167128836(2006)0420487205两种藻类对水体氮、磷去除效果凌晓欢1,2,况琪军1,邱昌恩1,2,胡征宇1(1.中国科学院水生生物研究所/淡水生态与生物技术国家重点实验室,湖北武汉430072;2.中国科学院研究生院,北京100049) 摘 要:借助人工装置和露天水池,通过分析实验水体中氮、磷元素浓度的变化,研究了实验室条件下一种绿球藻(Chlorococcum sp.)和露天小型生态系统中寡枝刚毛藻(Cladophora oli goclona K ütz ).对污水中氮磷营养的去除效果.结果显示:绿球藻在高浓度氮和磷的污水中生长良好并维持较高的氮磷去除率,在6天处理期间,人工污水中总溶解性氮、硝酸盐氮、氨氮、总溶解性磷的去除率分别达到46.2%,37.8%,98.4%和79.3%;在对天然湖泊水的处理中,绿球藻对总溶解性磷的去除率在第5天为79.2%.室外条件下,该刚毛藻通过吸收水体中的氮、磷营养维持自身正常生长代谢,从而降低水体的电导率和改善水质.根据本次研究,结果两种被试藻类均可作为污水处理用藻类,其中Chlorococcum sp.适合用于静态水体的修复与改善,Cladop hora oli goclona 适合于流动水体的减负与治理.关 键 词:绿球藻;刚毛藻;氮;磷;水质;净化中图分类号:X 171 文献标识码:A0 引 言 应用藻类进行水质净化的研究,自20世纪50年代起,至今已有近60年的历史[1].早期主要是应用微型藻悬浮培养技术进行污水处理,相关技术有藻菌氧化塘、高效藻类塘、活性藻[2]等.由于微型藻悬浮培养技术在实际应用中有诸如过量藻体不易收获、出水中仍有藻类细胞残留等问题,科学家们随之将研究的焦点更多地集中在固着藻类的研究与应用上,如:固定化藻类技术[3]和藻菌生物膜技术.Da Costa [4]的研究结果证明,固定化藻类不但能有效去除污水中的氮磷营养,对去除镉和锌等重金属离子也效果显著.由于受限于固定藻类用载体的成本较高,以致该项技术仅停留在实验室规模的研究和探索阶段,至今未见大规模实际应用的报道.吴永红等[5]以高分子材料的人工水草作为藻菌生物膜载体,用于改善富营养化水体的水质,同样获得较为理想的水质净化效果.为了进一步挖掘和筛选能有效净化污水且藻细胞易于收获的藻种,拓展藻类在污水处理中的应用范围,本文研究了一种极为耐污的绿球藻(Chlorococcum sp.)和寡枝刚毛藻(Cl adop hora oli goclona K ütz )对氮磷的去除效果,对二者各自的应用前景作了简要分析,同时对藻类水质净化的优势进行了探讨.1 材料和方法1.1 室内实验藻种与培养条件绿球藻(Chlorococcum sp.)采自美国亚里桑那州一家污水处理厂,应用微藻分离纯化的方法,用B G11琼脂培养基分离纯化后保种培养.在无菌条件下,将琼脂培养基上的单个藻落转接到B G11液体培养基中,置L R H 22502G 光照培养箱中培养,培养温度(25±1)℃,光照强度35～40μmol/m -2・s -1,在获得足够生物量后用于污水处理试验.实验污水分别为人工合成污水和天然富营养化湖泊水.人工合成污水配方为:NaNO 30.425g 、(N H 4)2SO 40.075g 、MgSO 4・7H 2O 0.025g 、Ca (H 2PO 4)20.03g 、Na HCO 30.30g 、FeCl 30.0015g ,用自来水定容至1L.天然富营养化湖泊水采自武汉东湖茶港湖区,经25号浮游生物网过滤去除明武汉大学学报(理学版)第52卷显颗粒后使用.实验装置为有机玻璃水槽,一次性加注污水,用空气泵曝气培养;4只20W日光灯提供光照.光照强度140μmol/m-2・s-1左右,水温分别为(25.5±0.5)℃(人工合成污水)和(22.5±0.5)℃(天然湖泊水).实验分别设处理组和对照组,其中人工合成污水和天然湖泊水处理组的绿球藻接种密度分别为2.88×105细胞/L和1.87×105细胞/L,对照组不投加藻种,用以扣除因光解和其他未知因素导致的营养减少,其他条件两组保持一致.依据处理系统中营养浓度的日减少量确定藻类对氮磷的去除效果. 1.2 室外实验藻种与实验设置刚毛藻(Cl adop hora oli golona)采自东湖湖岸.以水生所标本馆楼前景观水池为实验水体,该水池底部布满鹅卵石.实验藻种采回后直接接种到水池一端,待藻类生长正常并达到足够生物量后,将池中枯枝落叶等杂物基本清除,用防水布将水池一隔为二,分别设为实验区和对照区,定点取样.实验区设藻类密集区和藻类稀少区两个采样点,无藻类对照区设一个采样点,用与对照区相比的减少量确定被试藻类对营养盐的去除效果.藻类密集区、藻类稀少区、对照区依次简记为一区、二区、三区.实验时间为夏季,白天水温28～30℃,阳光直射的时间每天约5h.1.3 检测项目及分析方法实验期间,主要测定了总氮(TN)、氨氮(N H42 N)、硝酸盐氮(NO32N)、总磷(TP)、溶解性正磷酸盐(SRP)5项化学指标.其中,TN用过硫酸钾氧化2紫外分光光度法测定,N H42N用纳氏试剂光度法测定,NO32N用紫外分光光度法测定,TP用过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法测定,SRP用钼锑抗分光光度法测定[6].取样时,使用便携式p H计和电导率计现场测定水温、电导率、p H值三项理化指标.室内实验中,所有用于测定水化学指标的水样均先经0.45μm孔径滤膜抽滤,因此该部分实验数据中以总溶解性氮(TSN)和总溶解性磷(TSP)代替TN、TP.2 结果与讨论2.1 室内条件下绿球藻对N、P的去除效果2.1.1 对人工合成污水的净化效果如图1所示,实验期间悬浮培养的绿球藻对人工合成污水中的N、P均有明显去除效果,其中,对N H42N的去除最为迅速,扣除对照组的自然降解量,第1天的净去除率为92.1%,并最终将N H42N 浓度控制在0.30mg/L左右;对TSN和NO32N的去除率均显示随处理时间的延长呈稳步上升趋势,第1天的去除率不足10%,第6日分别达到29.1%和34.2%,这与作者早期报道的藻类优先利用氨态氮的结果极为吻合[7].绿球藻对TSP的去除效果较为明显,首日的去除率为61.0%,第4天即达到79.8%,第6天为77.5%,略有下降. 与Tam[8]报道的悬浮培养的小球藻在一周处理期间可去除2/3以上氮和磷的结果相比,本实验中绿球藻悬浮培养系统在除氮方面有所不及,但除磷效果有明显优势.实验过程中发现绿球藻的细胞个体较大,细胞壁较厚,24h曝气亦难以维持其均匀悬浮状态,尤其在实验后期,大量的藻类细胞粘附于处理系统的四壁或沉到底部,以致悬浮液中绿球藻的细胞数量逐渐减少,而在沉积物中的藻类细胞却显著增多.绿球藻的这种生长特性对藻类悬浮培养系统的污水处理效果有一定负面影响,但从另一角度来看,这一特性便于通过沉淀的方式从出水中除去藻类细胞,增加出水的透明度.2.1.2 对富营养化湖泊水的净化效果为了探讨绿球藻对富营养化湖泊水的处理效果,作者将取自武汉东湖茶港湖区的水代替人工污水做了进一步处理实验.由于取水时恰逢丰水期,原水中的TSN浓度仅0.8mg/L;而由对照组实验期间TSP最大值超过0.280mg/L可推知原水中TP 一定大于0.280mg/L.根据地表水环境质量标准[9],TP指标属于劣五类水质.说明该实验用水中磷营养达到富营养化水平,而氮含量相对偏低.对藻类悬浮液吸光度的测定结果表明,实验过程中绿球藻的生物量增长不快,分析认为与实验湖水中氮磷比例失调有关.一般情况下,维持藻类正常生长的氮磷比例至少需7∶1～10∶1,而本实验原水884第4期凌晓欢等:两种藻类对水体氮、磷去除效果中氮磷比仅有约3∶1.加之本实验用藻在保种期间一直培养在TN 浓度高达75mg/L 以上的B G11液体培养基中,当将其转入氮营养并不充足的天然湖泊水后,需要一定的时间逐渐适应.由于实验用湖泊水体中原始氮浓度不高,以致绿球藻对氮的去除率非常低,但对磷的去除效果显著(图2). 在实验期间,对照组的溶解性TSP 和SRP 水平第1天先上升,自第2天开始缓慢下降,最终依然高于初始值,而实验处理组的磷指标持续下降,TSP 和SRP 水平分别降低到初始值的约53%和17%,说明实验期间原水中的颗粒物分解后有部分磷释放到水体中.扣除对照组的自然降解量,绿球藻对天然湖泊水中TSP 的去除率持续上升,第5日达到79.2%;对SRP 的去除率第2日即达到86.6%,最高达94.1%.可见,本实验用绿球藻悬浮培养系统对天然富营养化湖泊水中磷的去除效果显著,值得注意的是,该藻在加以适当驯化处理前,不适合用于较低氮浓度污水的脱氮脱磷深度处理.同时本实验结果进一步印证了其他悬浮藻类水质净化研究中关于藻类不仅通过吸收转化过程,还通过改变水体理化条件来去除污水中氮、磷的推测[10,11].2.2 室外条件下刚毛藻对N 、P 的去除效果图3、图4分别是实验期间水体中总氮的浓度变化及其去除率.数据显示:实验区的TN 、N H 42N 浓度较对照区的低.其中藻类密集区TN 的减少率波动在13.5%至45.8%之间,N H 42N 的减少率波动在33.3%至50.0%之间;藻类稀少区TN 的最低和最高减少率分别为11.9%和24.6%,N H 42N 的最低和最高减少率分别为8.3%和20.0%.实验期间,藻类对N H 42N 的去除率偶尔出现过负值,是否因人为操作有误,还是其他原因,有待进一步实验验证. 图5是实验期间水体中总磷的浓度变化,SRP 的浓度各采样点一直不超过最低检测限(0.003mg/L ).从表面上看,实验中刚毛藻对TP 与SRP的去除效果不明显;深入分析后发现,实验水域底部沉积物丰富,并有大量鱼类及其他水生动物活动,尤以藻类密集区为多,实验区藻类及其他生物的代谢活动作用于沉积物引起的TP 释放要比对照区强得多,但在水域恢复稳定状态后藻类密集区的TP 浓度略低于另外两区,由此显示出刚毛藻密集区对磷的去除效果.从SRP 的数据看,无藻对照区和藻类稀少区水体中SRP 均未检测到,而藻类密集区却持续处于检测限水平.综合两项数据,藻类密集区TP 较低而SRP 较高,据此推断,在实验水域中磷经由以下途径得以去除:沉积物—水体TP —SRP —藻类吸收转化.在藻类密集区,由沉积物到SRP 的过程速度较快,刚毛藻生长迅速,并大量吸收转化水体中984武汉大学学报(理学版)第52卷的SRP;而在对照区,从沉积物到SRP的过程相对缓慢,池内残余的少量各种藻类的吸收也能有效抑制水中的磷含量,这样才形成了实验所获得的数据分布情况.单从水样的测定结果来看,藻类的除磷效果并不明显;但从实验水域整个生态系统的尺度来考虑,刚毛藻确实有效地吸收了磷元素,并能将其从该生态系统中完全清除.目前,许多富营养化湖泊难以治理的一个关键原因就是超富营养化底泥的释放问题,从这一点来看,探讨藻类对沉积物中磷的吸收具有更重要的实际意义. 总的来说,在实验水域生态系统中,该刚毛藻能适应较高水温,在营养浓度不高的水体中仍能显示对氮、磷的去除效果,提高p H值,降低电导率.3 结 论根据本文研究结果并参考相关文献,两种被试藻类应用于水质净化,除具有藻类水质净化的一般优势外,还具有以下特点:绿球藻虽是单细胞藻类,但其细胞体积大,易于获得足够生物量,其细胞壁较厚,在培养过程中表现出明显的附着和沉积特性,且能通过特殊生理反应耐受高浓度氮磷和重金属[12].刚毛藻适应的营养浓度范围很广,无论在营养浓度很低的水源水还是在氮磷浓度极高的人工合成生活污水中,刚毛藻均可维持正常生长代谢并有效降低水体中的氮磷营养浓度[7].综合以上分析,绿球藻可望在生活污水和工业废水的藻菌生物膜法处理中得到应用,而刚毛藻在改善富营养化水体的水质和污水处理厂二级出水的三级深度处理中均有较好应用前景.在水环境污染日益严重、水资源日趋短缺的今天,藻类水质净化技术因其特有的优势,越来越受到各国环保学者的重视.无论是藻菌生物膜,还是作者已在探讨的大型丝状藻类和着生藻类水处理技术,对水质的净化效果均不容置疑[13,14].目前需要做的就是对这些藻类技术作进一步的完善,以尽早解决与实际应用相关的藻类保种和大规模培养的技术问题,使其产生巨大的环境和经济效益.参考文献:[1] Oswald W J,G otaas H B.Photosynthesis in SewageTreatment[J].T rans A m S oc Civ Eng,1957,122:732 105.[2] Mc Griff C E,Mc K inney R E.The Removal of Nutri2ents and Organics by Activated 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