固定化水華束絲藻在Cr（Ⅵ）脅迫下對畜禽廢水中氮和磷

慕琳 王應軍 王爽元

摘 要：該文研究了固定化水華束絲藻在不同濃度Cr6+脅迫下對人工模擬的氮、磷畜禽廢水的凈化效果。結果顯示：隨著Cr6+濃度的增加，固定化水華束絲藻對氮、磷的去除率先增加后降低。當Cr6+濃度為1 mg/L時，總氮、總磷的去除率都達到最大值，去除率分別為92.94%和為97.30%。

關鍵詞：鉻 水華束絲藻 畜禽廢水

中圖分類號：X7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（a）-0078-02

隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，畜禽廢水中N、P所引起的水體富營養(yǎng)化問題引起更多的關注。水華束絲藻是我國淡水水華藍藻的優(yōu)勢藻種，國內外學者做過很多關于藻類包埋對廢水中N、P等營養(yǎng)物質去除效果以及重金屬富集對包埋藻類生長影響的嘗試[1-2]，基于此，該文研究了固定化包埋水華束絲藻在Cr6+脅迫下對畜禽廢水中N、P的去除效果。

1 材料及方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗藻種

將水華束絲藻無菌操作接種在含BG11培養(yǎng)基的錐形瓶中，置于光照室培養(yǎng)并反復接種，使之處于對數(shù)增長期。

1.1.2 主要試劑

海藻酸鈉（SA）、硅藻土、聚乙烯醇（PVA）、六價鉻標準溶液。

1.1.3 主要儀器

TU-1901紫外可見光分光光度計，pH7110臺式pH計，LMQ.C立式滅菌器，Eppendorf 5804R臺式高速冷凍離心機，COD恒溫加熱器。

1.2 試驗方法

1.2.1 藻的固定化

將水華束絲藻離心濃縮，棄上清液后稱濕重。按質量比濕藻：硅藻土為1∶4均勻混合，再與10% PVA和2% SA混合，攪拌均勻后將其用注射器滴入調至中性的溶液中，并在4 ℃下凝膠8 h，取出顆粒用蒸餾水和生理鹽水浸泡沖洗，備用。

1.2.2 實驗污水

含氮磷的畜禽廢水配方為：NH4Cl 0.4 g/L；葡萄糖0.7 g/L；Na2CO3 2.5 g/L；KH2PO4 0.1 g/L；NaCl 0.5 g/L；FeCl3·6H2O 0.02 g/L。

1.2.3 藻珠培養(yǎng)

將澡珠放到光照培養(yǎng)室在溫度為（25±1）℃，光照強度為2000～2500 lux，光暗比12h∶12h條件下培養(yǎng)。每天定時取樣測定實驗污水中TP、TN的含量。

1.2.4 測定方法

實驗中測定TN采用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法，測定TP采用鉬酸銨分光光度法。

2 結果與分析

2.1 不同濃度Cr6+對TN去除的影響

如圖1a和圖1b，在不同濃度的Cr6+脅迫下兩組材料對TN的凈化情況。實驗的前5 d對TN的去除率達到約80%，對于包埋組，在Cr6+濃度≤1 mg/L時，10 d后對總氮去除率均達到90%以上，且濃度為1 mg/L時，TN去除率最大，達到92.94%，高出懸浮組28.28%，說明在此濃度下Cr6+對包埋粒特性有良好的刺激作用，包埋組對氮的去除率相對懸浮組有明顯優(yōu)勢，這對于此類重金屬的富營養(yǎng)化水體的凈化有很好的可研價值和前景。

2.2 不同濃度Cr6+對TP去除的影響

如圖2a和圖2b，在Cr6+的脅迫下包埋后水華束絲藻對磷的去除效率比總氮去除率高出10%左右，說明水華束絲藻對磷有更好的凈化效果。經過10 d的實驗，在Cr6+的濃度為1 mg/L的條件下，TP的去除率達97.30%，比懸浮組對應濃度下去除率高26.79%，其他組對應高出9.40%、12.74%、19.88%、25.66%、19.83%，說明通過固定化后在一定Cr6+濃度下能有效提升對N、P的凈化效果。

3 結語

Cr6+對水華束絲藻去氮除磷效果有著一定的劑量-效應關系。對于包埋后的水華束絲藻，低濃度的Cr6+能夠促進其對N、P的去除，當Cr6+濃度為1 mg/L時，總氮、總磷的去除率均達最大值，總氮為92.94%，總磷為97.30%。

參考文獻

[1]Chevalier P， de la Noüe J.Wastewater nutrient removal with microalgae immobilized in carrageenan[J]. Enzyme Microb Technol，1985（7）：621-624.

[2]Robinson PK，Reeve JO，Goulding KH. Phosphorus uptake kinetics of immobilized Chlorella in batch and continuous flowculture[J].Enzyme and Microbial Technology，1989，11（9）：590-596.