基于绿球藻Chlorococcum sp.GD培养的硫酸盐资源化利用研究
随着电力、食品发酵、轻工等工业的发展，含硫废水大量生产与排放，对环境造成了严重污染。利用微藻处理硫酸盐是一种极具潜力的环境生物技术。然而，有关微藻利用硫酸盐的研究报道较少，利用硫酸盐的效率不高，关键影响因素尚不明确，成为限制该技术发展的瓶颈。因此，找到有效的调控手段是提高微藻利用硫酸盐效率的关键。考虑到SO2-4是污水中硫酸盐的主要存在形式，本研究以一株绿球藻Chlorococcum sp. GD为试验藻种，旨在探究其对SO2-4的响应，并以此为基础强化其对SO2-4的利用。主要研究结果如下： (1) 探究了绿球藻Chlorococcum sp. GD对SO2-4 的响应。结果表明，在含不同浓度SO2-4 （0～271 mg/L）的模拟污水中，绿球藻Chlorococcum sp. GD的生长状况良好，污染物去除效率高（COD、氨氮和磷的去除率分别为94.37～94.81%、93.10～96.12%和 79.11～88.81%）；在缺硫污水中，其生长受到抑制，污染物去除效率降低（COD、氨氮和磷的去除率分别为 33.33%、56.27%和 27.86%），并且超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）这三种抗氧化酶活性明显增强，微藻活性显著降低。这些结果表明，在本实验设置的SO2-4浓度范围内，绿球藻Chlorococcum sp. GD的生长没有受到抑制，但对SO2-4的利用率较低，在含136 mg/L SO2-4的污水中利用率仅为6.49%。 (2) 考察了接种浓度、氮浓度和碳浓度调控下绿球藻 Chlorococcum sp. GD的生长特性及其硫利用规律。初步研究结果显示，不同调控条件下，绿球藻Chlorococcum sp. GD在含硫废水中均能较好的生长。尽管如此，接种浓度(50～750 mg/L)、氮浓度(氯化铵：13～76 mg/L)和碳浓度(葡萄糖：1000～10000 mg/L)不同程度影响了绿球藻Chlorococcum sp. GD的硫利用率。在各自浓度范围内，绿球藻Chlorococcum sp. GD的硫利用率分别为19.96～31.32%，23.38～31.23%和 35.62～46.65%，相比于对照实验(硫利用率小于 10%)，通过调控后，绿球藻Chlorococcum sp. GD利用SO2-4的效率大幅提升。此外，不同调控因子在强化绿球藻Chlorococcum sp. GD硫利用效率方面也存在差异。相比而言，碳氮调控是比较有潜力的调控手段。由于碳氮来源广泛且易于获取(如市政污水、养殖废水等)，相关研究将碳氮等污染物的去除与硫污染物的去除耦合在一起，同时生产出可用于下游深加工的微藻生物质，有助于解决硫污染的突出问题，实现废弃物质资源化和无害化处理。
绿球藻;污水处理;接种浓度;硫酸盐;资源化利用
山西大学
硕士
植物学
吕俊平
2018
中文
X703
2019-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）