葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)藻菌共生系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水的影響研究*

韋嘉璐 艾思潔 張 芯 王 磊 吳國(guó)芳 王海英#

(1.中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海 西寧 810016)

微藻是一類光合自養(yǎng)生物，具有生長(zhǎng)周期短、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性[1]，可以去除養(yǎng)殖廢水中的氮、磷及金屬離子等[2]，但純?cè)逑到y(tǒng)在處理養(yǎng)殖廢水時(shí)存在明顯缺陷，如穩(wěn)定性差、易被外來(lái)物種污染、對(duì)設(shè)備要求高、對(duì)污水中COD去除效果不佳等[3]。近年來(lái)，建立藻菌共生系統(tǒng)進(jìn)行廢水處理的研究引起了廣泛關(guān)注。DE BASHAN等[4]采用巴西固氮螺菌與小球藻組成藻菌共生系統(tǒng)，其對(duì)城市污水中的氨氮、硝酸鹽氮和磷的去除效率分別達(dá)到100%、15%和36%，顯著高于純?cè)逑到y(tǒng)。有研究發(fā)現(xiàn)小球藻和大腸桿菌共生系統(tǒng)中，大腸桿菌促進(jìn)了小球藻的生物量增長(zhǎng)，在處理模擬城市廢水時(shí)大大縮短了消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的時(shí)間[5]。AMIN等[6]、張晶等[7]認(rèn)為植物促生菌可以分解有機(jī)物、固定無(wú)機(jī)氮和提供CO2促進(jìn)微藻的生長(zhǎng)，而微藻又可提供O2促進(jìn)菌的生長(zhǎng)。

芽孢桿菌可以在養(yǎng)殖廢水中生長(zhǎng)，并降解水體中氨氮和殘餌等[8]。JI等[9]發(fā)現(xiàn)小球藻和地衣芽孢桿菌共生系統(tǒng)對(duì)合成污水處理效果較好，COD、總?cè)芙饬?TDP)和總?cè)芙獾?TDN)的去除率分別為86.55%、80.28%和88.95%，而銅綠微囊藻和地衣芽孢桿菌共生系統(tǒng)處理效果明顯劣于小球藻和地衣芽孢桿菌共生系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)室在前期工作中構(gòu)建多組藻菌共生系統(tǒng)，許多藻菌共生系統(tǒng)較純?cè)逑到y(tǒng)在凈化養(yǎng)殖廢水中并未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)[10]，說(shuō)明藻種和菌種的篩選是構(gòu)建藻菌共生系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。后續(xù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充少量葡萄糖與微量L-丙氨酸可提升藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水的處理效率[11]，說(shuō)明藻菌共生系統(tǒng)對(duì)廢水的處理效果與廢水營(yíng)養(yǎng)特性相關(guān)。

本研究以前期篩選的對(duì)養(yǎng)殖廢水污染物具有較好去除效率的萊茵衣藻(ChlamydomonasreinhardtiiCC-125)與凝結(jié)芽孢桿菌(BacilluscoagulansBS32)共生系統(tǒng)為研究對(duì)象，考察藻菌共生系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水的過(guò)程中，微藻和細(xì)菌的生長(zhǎng)以及污染物去除的變化，進(jìn)一步篩選了共代謝碳源，考察少量葡萄糖和微量L-丙氨酸對(duì)萊茵衣藻-凝結(jié)芽孢桿菌共生系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水的促進(jìn)機(jī)制，為高效的藻菌共生系統(tǒng)在養(yǎng)殖廢水處理的規(guī)?；瘧?yīng)用提供理論和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 萊茵衣藻和凝結(jié)芽孢桿菌

萊茵衣藻獲自中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所淡水藻種庫(kù)，于三醋酸磷酸酯(TAP)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為恒溫25 ℃，光暗周期12 h∶12 h，光照強(qiáng)度40 μmol/(m2·s)。

凝結(jié)芽孢桿菌獲自中南民族大學(xué)食品與生物工程研究所，接種于牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，培養(yǎng)條件為恒溫37 ℃，轉(zhuǎn)速200 r/min搖床培養(yǎng)。

1.2 廢水水質(zhì)特征

實(shí)驗(yàn)所用廢水為豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水，從武漢市郊區(qū)某養(yǎng)豬場(chǎng)獲得。使用殼聚糖為絮凝劑，海藻酸鈉為補(bǔ)充劑對(duì)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水原液進(jìn)行絮凝處理，沉淀3 h后取上清液用去離子水稀釋10倍，121 ℃高壓滅菌20 min后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。此時(shí)，養(yǎng)殖廢水中氨氮、TN、TP、COD分別為(20.0±0.5)、(80.0±1.3)、(22.0±1.3)、(1 000.0±18.6) mg/L。

1.3 藻菌共生系統(tǒng)構(gòu)建

取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的萊茵衣藻和凝結(jié)芽孢桿菌，5 000 r/min離心5 min，去離子水洗滌3次，使用預(yù)處理后的養(yǎng)殖廢水重懸，制得初始細(xì)胞密度分別為7.6×108、1.0×108cfu/mL的萊茵衣藻和凝結(jié)芽孢桿菌懸液，將重懸的萊茵衣藻和凝結(jié)芽孢桿菌分別以10%(體積分?jǐn)?shù)，下同)和1%的接種量接種到養(yǎng)殖廢水中，構(gòu)建純?cè)逑到y(tǒng)與純菌系統(tǒng)，將10%萊茵衣藻和1%凝結(jié)芽孢桿菌同時(shí)接種到養(yǎng)殖廢水中，構(gòu)建藻菌共生系統(tǒng)。將各培養(yǎng)系統(tǒng)放置于光照培養(yǎng)箱中，25 ℃下連續(xù)培養(yǎng)，光照強(qiáng)度40 μmol/(m2·s)，光暗周期12 h∶12 h。培養(yǎng)過(guò)程中定時(shí)采集培養(yǎng)液樣品，5 000 r/min離心10 min，取上清液測(cè)定COD、氨氮、TN、TP。為考察添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水凈化效能及藻菌生長(zhǎng)的影響，分別向藻菌共生系統(tǒng)添加0.5 g/L葡萄糖以及0.5 g/L葡萄糖和100 μmol/L L-丙氨酸,相同條件下培養(yǎng)，定期采集培養(yǎng)液樣品測(cè)定水質(zhì)指標(biāo)及藻菌生長(zhǎng)變化。

1.4 分析方法

1.4.1 水質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定

COD采用COD試劑盒法測(cè)定；TN使用《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法》(HJ 636—2012)測(cè)定；氨氮使用《水中氨態(tài)氮的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》(ASTMD 1426-15)測(cè)定；TP使用《水質(zhì) 總磷的測(cè)定 鉬酸銨分光光度法》(GB 11893—89)測(cè)定。

1.4.2 碳源利用的測(cè)定

Biolog EcoPlateTM微孔板可以通過(guò)微生物對(duì)碳源利用時(shí)所反映的顏色變化來(lái)檢測(cè)碳利用率，微孔板包含31種碳源，每種碳源有3個(gè)重復(fù)樣本。將Biolog EcoPlateTM微孔板預(yù)熱至25 ℃，分別取萊茵衣藻、凝結(jié)芽孢桿菌和藻菌共培養(yǎng)物，用微量移液器取125 μL移至微孔板中，加樣完畢蓋上板蓋，恒溫25 ℃下光照靜置培養(yǎng)，連續(xù)培養(yǎng)120 h，每隔24 h用酶標(biāo)儀讀取590 nm處吸光度，記錄數(shù)據(jù)。

1.4.3 萊茵衣藻和凝結(jié)芽孢桿菌的生長(zhǎng)測(cè)定

以每10倍為一個(gè)梯度將培養(yǎng)液稀釋104～106倍，涂布到牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上，37 ℃下孵育48 h，用平板計(jì)數(shù)法計(jì)算凝結(jié)芽孢桿菌的菌落數(shù)目。

取1 mL培養(yǎng)液與5 mL 90%(體積分?jǐn)?shù))丙酮溶液混合，4 ℃暗處理24 h。6 000 r/min下離心5 min，取上清液分別在630、647、664、750 nm處測(cè)量吸光度，根據(jù)式(1)計(jì)算葉綠素總質(zhì)量濃度[12]：

Fx=[4.75(OD664-OD750)+11.89(OD647-OD750)+20.98(OD630-OD750)]VE/VS

(1)

式中：Fx為萊茵衣藻葉綠素總質(zhì)量濃度，mg/L；OD664、OD750、OD647、OD630分別為上清液在664、750、647、630 nm處的吸光度；VE為混合溶液的體積，mL；VS為測(cè)量樣品的體積，mL。

1.4.4 葡萄糖含量測(cè)定

用3,5-二硝基水楊酸(DNS)通過(guò)比色法對(duì)樣品中的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定，具體操作方法參考文獻(xiàn)[13]。

1.4.5 葉綠素?zé)晒鈴?qiáng)度測(cè)定

使用FMS-2便攜脈沖調(diào)制式熒光儀測(cè)量葉綠素?zé)晒?。? mL培養(yǎng)液在20 ℃室溫下暗適應(yīng)15 min，通過(guò)測(cè)量光束確定葉綠素的固定熒光產(chǎn)量，并用飽和光脈沖測(cè)量最大熒光產(chǎn)量，根據(jù)式(2)計(jì)算葉綠素?zé)晒鈪?shù)：

Fv/Fm=(Fm-F0)/Fm

(2)

式中：Fv為可變熒光產(chǎn)量；Fm為最大熒光產(chǎn)量；F0為固定熒光產(chǎn)量；Fv/Fm為光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)的最大光化學(xué)量子產(chǎn)量，反映PSⅡ的最大光能轉(zhuǎn)化效率。

2 結(jié)果與討論

2.1 各培養(yǎng)系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水的處理效果

純?cè)逑到y(tǒng)、純菌系統(tǒng)以及藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水的處理效果見圖1。

由圖1(a)可見，在連續(xù)5 d的培養(yǎng)過(guò)程中，藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水COD的去除率均高于純?cè)搴图兙到y(tǒng)，培養(yǎng)初期純?cè)逑到y(tǒng)與藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水COD的去除效果接近，培養(yǎng)第2天純?cè)逑到y(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水COD去除率達(dá)到最大值63.26%，隨后開始逐漸降低。藻菌共生系統(tǒng)在培養(yǎng)第3天對(duì)養(yǎng)殖廢水COD去除率達(dá)到最高值65.28%，之后略微下降并總體趨于穩(wěn)定。純菌培養(yǎng)系統(tǒng)對(duì)COD去除率基本保持上升趨勢(shì)，在培養(yǎng)第5天COD去除率與純?cè)逑到y(tǒng)接近。

由圖1(b)可見，純?cè)逑到y(tǒng)和藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水氨氮去除效果良好，且去除趨勢(shì)相似。純?cè)逑到y(tǒng)和藻菌共生系統(tǒng)在培養(yǎng)第5天對(duì)氨氮去除率均在60%以上，而純菌系統(tǒng)氨氮去除率僅在30%左右，遠(yuǎn)低于純?cè)逑到y(tǒng)和藻菌共生系統(tǒng)。

由圖1(c)可見，純?cè)逑到y(tǒng)和藻菌共生系統(tǒng)在培養(yǎng)前4天TN去除率變化趨勢(shì)一致，培養(yǎng)第4天時(shí)TN的去除率分別為62.52%、64.88%。培養(yǎng)第5天純?cè)逑到y(tǒng)對(duì)TN的去除效率仍在上升，而藻菌共生系統(tǒng)對(duì)TN的去除有所下降。在純菌系統(tǒng)中，培養(yǎng)前4天養(yǎng)殖廢水TN去除率總體處于平穩(wěn)狀態(tài)，第5天TN去除率大幅增加。

由圖1(d)可見，純菌系統(tǒng)培養(yǎng)初期TP濃度有所上升，TP去除率呈現(xiàn)負(fù)值，這可能是因?yàn)檠挎邨U菌去除TP需要周期性循環(huán)，芽孢桿菌中積聚的磷存在釋放[14]，第3天后TP去除率逐漸上升。而純?cè)逑到y(tǒng)和藻菌共生系統(tǒng)對(duì)TP的去除效果接近，培養(yǎng)第5天時(shí)兩系統(tǒng)TP去除效率基本一致。

綜上可知，相較于純?cè)逑到y(tǒng)，藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水的凈化效果并未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，可能是養(yǎng)殖廢水的營(yíng)養(yǎng)限制不利于藻菌共生系統(tǒng)中萊茵衣藻和凝結(jié)芽孢桿菌的生長(zhǎng)。

2.2 碳源的選擇

以Biolog EcoPlateTM微孔板檢測(cè)藻菌的碳源利用情況，以期通過(guò)共代謝促進(jìn)養(yǎng)殖廢水中有機(jī)物的降解。根據(jù)化學(xué)基團(tuán)的性質(zhì)，將Biolog EcoPlateTM微孔板上的31種碳源分為6個(gè)類別：酯類、羧酸、氨基酸、碳水化合物、胺類、醇類[15]。萊茵衣藻、凝結(jié)芽孢桿菌以及萊茵衣藻和凝結(jié)芽孢桿菌的藻菌混合對(duì)碳源的利用情況見圖2。

圖2 碳源的利用情況

由圖2可見，藻菌混合對(duì)6種碳源的利用情況由強(qiáng)到弱依次為酯類、碳水化合物、胺類、氨基酸、羧酸、醇類。相較單獨(dú)的萊茵衣藻而言，藻菌混合在保持對(duì)酯類高利用率的同時(shí)，大幅度提升了對(duì)碳水化合物的利用程度；而與單獨(dú)的凝結(jié)芽孢桿菌相比，藻菌混合后保持了對(duì)碳水化合物的高利用率，同時(shí)酯類利用率也得到了提高。總體看來(lái)，酯類和碳水化合物具備作為藻菌共代謝體系營(yíng)養(yǎng)物的潛力。

在對(duì)31種碳源利用能力的分析中，藻菌混合對(duì)丙酮酸甲酯、D-纖維二糖、β-甲基-D-葡萄糖苷和N-乙酰基-D-葡萄糖胺的利用效率最高，其中兩種碳源為葡萄糖衍生物，說(shuō)明萊茵衣藻-芽孢桿菌的藻菌共生系統(tǒng)可能對(duì)葡萄糖衍生物類碳源具有偏好性。SHI等[16]研究表明，通過(guò)添加葡萄糖、乳糖等生長(zhǎng)基質(zhì)可以加快微生物對(duì)難降解物質(zhì)的降解速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為藻菌共生系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水的共代謝碳源的選擇提供了方向。

2.3 葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)藻菌共生系統(tǒng)的影響

葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)藻菌共生系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水的影響見圖3。

從圖3可以看出，添加0.5 g/L葡萄糖和100 μmol/L L-丙氨酸可以顯著提高藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水的處理效果，連續(xù)培養(yǎng)5 d后養(yǎng)殖廢水中COD、氨氮、TN、TP去除率分別從63.21%、60.68%、58.58%、80.49%提高到72.47%、91.07%、96.65%和89.29%。

圖3 葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)藻菌共生系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水的影響

與無(wú)添加的藻菌共生系統(tǒng)相比，葡萄糖共代謝作用提升了藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水的處理效果。添加葡萄糖的藻菌共生系統(tǒng)COD去除率在培養(yǎng)第3天達(dá)到最高值(77.26%)，比無(wú)添加的藻菌共生系統(tǒng)提高11.98百分點(diǎn)；氨氮去除率也在培養(yǎng)第3天達(dá)到最大值68.65%，而無(wú)添加的藻菌共生系統(tǒng)氨氮去除率最大只有60.68%；無(wú)添加藻菌共生系統(tǒng)對(duì)TN的最大去除率僅為58.58%，而添加葡萄糖后TN最大去除率提高到67.16%；添加葡萄糖的藻菌共生系統(tǒng)在培養(yǎng)第1天TP去除率就快速升高并趨于平穩(wěn)，在第4天高達(dá)95.91%，而無(wú)添加的藻菌共生系統(tǒng)TP的去除率最高為80.49%。進(jìn)一步對(duì)同時(shí)添加葡萄糖和L-丙氨酸的藻菌共生系統(tǒng)進(jìn)行分析，該培養(yǎng)系統(tǒng)對(duì)COD、TP的最大去除率分別為72.47%、89.29%，比僅添加葡萄糖的藻菌共生系統(tǒng)分別低4.79百分點(diǎn)、6.62百分點(diǎn)；但該系統(tǒng)對(duì)TN和氨氮去除效果提升明顯，TN和氨氮的最大去除率分別為96.65%、91.07%，與添加葡萄糖的藻菌共生系統(tǒng)相比，分別提高了29.49百分點(diǎn)、22.42百分點(diǎn)?？梢姡琇-丙氨酸的添加未能提高菌藻共生系統(tǒng)對(duì)TP和COD的去除效果，但TN和氨氮的去除率明顯上升。凝結(jié)芽孢桿菌具備降解養(yǎng)殖水體中氨氮的潛能，說(shuō)明L-丙氨酸可能對(duì)藻菌共生系統(tǒng)中微藻生長(zhǎng)無(wú)明顯作用，但對(duì)凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)生了促進(jìn)作用。

2.4 葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)萊茵衣藻的影響

葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)藻菌共生系統(tǒng)中萊茵衣藻的影響見圖4。

微藻生物量可以通過(guò)葉綠素含量的變化反映[17]。由圖4可見，藻菌共生系統(tǒng)中添加葡萄糖后，萊茵衣藻葉綠素含量明顯增加，即微藻生物量增加，葡萄糖作為輔助碳源促進(jìn)了微藻生物量的積累，從而提高系統(tǒng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除能力。L-丙氨酸等游離氨基酸也可以被微藻直接利用[18]，但同時(shí)添加葡萄糖和L-丙氨酸后萊茵衣藻的生物量要低于僅添加葡萄糖的藻菌共生系統(tǒng)。

圖4 葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)藻菌共生系統(tǒng)中萊茵衣藻生長(zhǎng)的影響

葉綠素?zé)晒饪稍诓黄茐幕铙w微藻的情況下反映其光合活性，呈現(xiàn)光合作用中微藻光合生理狀況與環(huán)境脅迫關(guān)系[19-20]。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，萊茵衣藻細(xì)胞葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm初始值為0.83，處理養(yǎng)殖廢水后Fv/Fm逐漸下降，但培養(yǎng)第5天時(shí)Fv/Fm仍穩(wěn)定在0.6～0.8，添加葡萄糖以及添加葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)萊茵衣藻光合活性無(wú)明顯影響，培養(yǎng)第5天時(shí)Fv/Fm分別為0.65、0.71，說(shuō)明添加葡萄糖和L-丙氨酸后微藻仍可以保持良好的光合生理狀態(tài)，微藻自身光合活性并未受到影響。

2.5 葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)凝結(jié)芽孢桿菌的影響

由圖5(a)可見，相比于無(wú)添加的藻菌共生系統(tǒng)，添加葡萄糖的藻菌共生系統(tǒng)凝結(jié)芽孢桿菌的細(xì)胞數(shù)量在培養(yǎng)第1天顯著增加，從1.21×105cfu/mL增加到2.97×105cfu/mL，而同時(shí)加入葡萄糖和L-丙氨酸的藻菌共生系統(tǒng)在培養(yǎng)第1天凝結(jié)芽孢桿菌細(xì)胞數(shù)量進(jìn)一步提高到7.17×105cfu/mL，但在培養(yǎng)第2天，3個(gè)系統(tǒng)中凝結(jié)芽孢桿菌細(xì)胞數(shù)量均大幅下降。由圖5(b)可見，藻菌共生系統(tǒng)對(duì)葡萄糖利用速率很快，單獨(dú)或與L-丙氨酸同時(shí)添加葡萄糖后，藻菌共生系統(tǒng)中的葡萄糖在培養(yǎng)第2天分別降至0.092、0.116 g/L，此時(shí)藻菌共生系統(tǒng)中凝結(jié)芽孢桿菌幾乎不能生長(zhǎng)，說(shuō)明養(yǎng)殖廢水中的營(yíng)養(yǎng)體系不利于凝結(jié)芽孢桿菌的生長(zhǎng)，葡萄糖可以作為藻菌共生系統(tǒng)的輔助碳源但很快被消耗殆盡。在添加L-丙氨酸后，與僅添加葡萄糖的藻菌共生系統(tǒng)相比，萊茵衣藻生物量略微下降(見圖4)，可能因?yàn)槲⒘縇-丙氨酸作為凝結(jié)芽孢桿菌萌發(fā)劑促進(jìn)了凝結(jié)芽孢桿菌萌發(fā)，消耗了部分葡萄糖，從而與萊茵衣藻形成了營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

圖5 葡萄糖和L-丙氨酸對(duì)藻菌共生系統(tǒng)中凝結(jié)芽孢桿菌生長(zhǎng)的影響

葡萄糖能夠充當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)凝結(jié)芽孢桿菌的生長(zhǎng)，而L-丙氨酸作為凝結(jié)芽孢桿菌的萌發(fā)劑，可與共萌發(fā)物如糖、核苷和其他氨基酸等加速凝結(jié)芽孢桿菌的萌發(fā)[21]， YASUDA等[22]研究表明，葡萄糖可以通過(guò)協(xié)同作用增強(qiáng)L-丙氨酸結(jié)合親和力，提升凝結(jié)芽孢桿菌萌發(fā)率。在本研究中，葡萄糖和L-丙氨酸添加顯著提高了藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水的處理效果，說(shuō)明葡萄糖能促進(jìn)藻菌的共代謝作用，微量L-丙氨酸極大程度地刺激了藻菌共生系統(tǒng)中凝結(jié)芽孢桿菌的生長(zhǎng)，與上述文獻(xiàn)研究結(jié)果一致，并且適量的葡萄糖和L-丙氨酸不會(huì)對(duì)藻菌共生系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水產(chǎn)生二次污染。

3 結(jié) 論

(1) 相較于萊茵衣藻的純?cè)逑到y(tǒng)，萊茵衣藻-凝結(jié)芽孢桿菌的藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水的凈化效果并未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。酯類和碳水化合物具備作為藻菌共代謝體系營(yíng)養(yǎng)物的潛力，萊茵衣藻-凝結(jié)芽孢桿菌的藻菌共生系統(tǒng)可能對(duì)葡萄糖衍生物類碳源具有偏好性。

(2) 向藻菌共生系統(tǒng)中添加0.5 g/L葡萄糖和100 μmol/L L-丙氨酸可以顯著提高養(yǎng)殖廢水凈化效果，連續(xù)培養(yǎng)5 d后養(yǎng)殖廢水COD、氨氮、TN和TP去除率可分別從63.21%、60.68%、58.58%、80.49%提高到72.47%、91.07%、96.65%和89.29%。

(3) 在萊茵衣藻-凝結(jié)芽孢桿菌共生系統(tǒng)中，添加葡萄糖和L-丙氨酸后微藻仍可以保持良好的光合生理狀態(tài)，微藻自身光合活性并未受到影響。葡萄糖可以促進(jìn)萊茵衣藻和凝結(jié)芽孢桿菌營(yíng)養(yǎng)體生物量的增加，微量的L-丙氨酸可作為凝結(jié)芽孢桿菌的萌發(fā)劑，刺激凝結(jié)芽孢桿菌的萌發(fā)，加速藻菌共生系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水中有機(jī)物的利用。