菱形藻在富营养化水体中的生长及其对氮、磷的去除能力
本文研究了菱形藻对活性磷(以下简称磷)和不同形态氮盐的吸收动力学，以及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，AP)和硝酸还原酶(nitrate reductase，NR)的活性变化，并对菱形藻在五种富营养化水体(养鱼废水、养参废水、生活污水、人工添加有机氮及有机磷)中的生长、营养成分含量及其对氮磷的去除能力进行了考察，结果如下：
(1)菱形藻对磷、硝态氮、氨态氮和亚硝态氮的吸收动力学可以用米氏方程来描述，其Km 值和Vmax 值分别为1.81 mg/L、1.75mg/L、0.20 mg/L、4.53 mg/L和2.67μg/cell/min、4.40 μg/cell/min、3.37μg/cell/min、1.58 μg/cell/min。
可见，在氮、磷的吸收中，菱形藻对氮盐的亲和力要大于对磷盐的亲和力。对氮盐而言，菱形藻有优先吸收铵态氮的趋势，其次是硝态氮，对亚硝态氮的亲和性则较差。
(2)在不同浓度磷盐的培养下，菱形藻细胞内AP 活性呈现先降后升的趋势；但在不同浓度硝态氮培养下，菱形藻NR活性均则呈现先升后降的趋势，最高值超过300[％]；不同浓度氨态氮和亚硝酸态氮培养下，菱形藻NR的活性呈下降趋势，且均低于100[％]。由此表明，缺磷或无磷条件可以诱导AP的活性上升，硝态氮的存在可以诱导NR的产生，氨态氮和亚硝酸态氮则抑制NR的活性。
(3)菱形藻均可在实验用五种富营养化水体中生长。其中，在养鱼废水中的生长最快，在30[％]浓度条件下，对数期的细胞密度超过10 6 cell/mL，生长速率大于1.0；在有机氮中，细胞生长较快，但与对照组间的差异不显著(p＞0.05)；
在1.0mg/L 有机磷的条件下，其生长较快，优于对照；而在养参废水和污水中，菱形藻生长均较慢，生长状态较差，其生长速率均低于1.0，培养密度均低于7.5×10 5cell/mL。
(4)菱形藻对富营养化水体中氮、磷均有较好的去除效果。对铵态氮的去除率最高(＞90[％])，其次是硝态氮，亚硝态氮的去除率均最低；对有机氮的去除率也较高，最高可达70[％]，但随浓度升高呈下降趋势；而对有机磷的去除率均较低(<20[％])。
(5)菱形藻在利用富营养化水体中氮、磷的同时，其细胞内的一些主要营养成分的含量较高。在养鱼废水中，总脂肪累积量在18.34[％]～23.96[％]间，30[％](30[％]的废水与70[％]的海水混合)环境下脂肪百分含量最高，80[％]环境下蛋白质的百分含量最高，达到15.90[％]。细胞外多聚物(extracellular polymeric substance,EPS)的百分含量相差不大，在7[％]～10[％]之间；细胞内多聚物(intracellular polymericsubstance，IPS)的百分含量存在显著性差异(p<0.05)，80[％]环境下最大，占干重的16.19[％]。在人工添加尿素中，总脂肪和IPS的含量高于对照，EPS 与蛋白质的含量与对照之间的差异不显著(p＞0.05)。可见，利用菱形藻不仅可以处理富营养化水体，降低水体富营养化的程度，还可以增加藻体生物量和提高藻体的营养成分含量。
菱形藻;富营养化水体;藻体生长;氮磷去除能力;吸收动力学
烟台大学
硕士
生物化工
王长海
2010
中文
Q949.2;X524
67
2011-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）