4株微藻懸浮和固定培養(yǎng)生長和氮磷去除效果的比較

張聰穎, 薛瑞萍, 彭瑞冰, 韓慶喜, 蔣霞敏

4株微藻懸浮和固定培養(yǎng)生長和氮磷去除效果的比較

張聰穎, 薛瑞萍, 彭瑞冰*, 韓慶喜, 蔣霞敏

寧波大學(xué)海洋學(xué)院, 寧波 315211

為了比較牟氏角毛藻()、蛋白核小球藻()、三角褐指藻()、新月柱鞘藻()四株微藻在懸浮和固定培養(yǎng)方式下藻細(xì)胞生長狀況和氮磷去除效果, 試驗(yàn)采取模擬含氮磷人工污水, 向培養(yǎng)液中添加NH4Cl, 在相同培養(yǎng)條件下, 分別培養(yǎng)4株微藻。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: 4株微藻在懸浮和固定化培養(yǎng)均能生長, 氮磷去除效果良好。4種微藻懸浮培養(yǎng)的生長速率要優(yōu)于固定化培養(yǎng)。兩種培養(yǎng)方式生長速率均為: 蛋白核小球藻＞新月柱鞘藻>三角褐指藻>牟氏角毛藻; 4種藻在懸浮培養(yǎng)下, NH4+-N和PO43--P去除率為: 新月柱鞘藻＞三角褐指藻>牟氏角毛藻＞蛋白核小球藻; 4種藻在固定化培養(yǎng)下, NH4+-N和PO43--P去除率為: 新月柱鞘藻＞三角褐指藻>蛋白核小球藻>牟氏角毛藻。除牟氏角毛藻外, 蛋白核小球藻、新月柱鞘藻和三角褐指藻的NH4+-N去除率是固定化培養(yǎng)優(yōu)于懸浮培養(yǎng), PO43--P去除率均為懸浮培養(yǎng)均優(yōu)于固定化培養(yǎng)。綜合上所述, 4種微藻固定化后均對其生長速率和氮磷去除效果產(chǎn)生不同程度的影響, 其中新月柱鞘藻固定化培養(yǎng)生長和氮磷去除效果最佳, 最適合作為固定化培養(yǎng)方式氮磷高效去除的藻株。

微藻; 懸浮; 固定化; 氮磷

0 前言

在當(dāng)今“五水共治”的大背景下, 提倡“零污水排放、循環(huán)水養(yǎng)殖”, 來保護(hù)海洋環(huán)境和減少水產(chǎn)養(yǎng)殖的自身污染[1]。其中氮磷過量排放是海洋環(huán)境污染水產(chǎn)養(yǎng)殖污水的主要來源, 而由此帶來的藻華爆發(fā)和海洋赤潮則嚴(yán)重地威脅了自然狀態(tài)的水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性[2-3]。因此尋找如何高效地去除污水中氮磷凈化水體成為了治理水污染的關(guān)鍵所在。目前去除污水中氮磷凈化水體的處理方法以物理及化學(xué)法為主[4-5]。而相比于物理化學(xué)方法, 生物法脫氮除磷更具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。其中基于微藻生物技術(shù)去除污水中氮磷研究得到越來越多的關(guān)注。微藻是一種形態(tài)結(jié)構(gòu)簡單, 生長繁殖迅速, 廣泛存在于各類水體, 具有高效的脫氮除磷及納污能力的光合自養(yǎng)型生物, 其主要利用同化作用吸附污水中的氮, 通過磷酸化作用吸附、沉降磷。研究發(fā)現(xiàn)懸浮微藻對NH4+-N和PO43--P的去除率可以達(dá)到49.1%和88.8%[6]。

雖然發(fā)現(xiàn)微藻去污效果明顯, 但存在藻群易衰敗, 難以回收, 引起二次污染的問題[4]。如何防止微藻在凈化水體過程產(chǎn)生的問題, 已成為研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。利用固定化藻處理污水是近些年來才發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù), 此技術(shù)是將微藻包埋在基質(zhì)載體內(nèi), 保持其較高濃度, 能進(jìn)行正常生長代謝的生物技術(shù)[7]。這種技術(shù)可以克服傳統(tǒng)微藻凈化水體的弊端, 兼具反復(fù)使用, 藻球還可以加工利用充當(dāng)生物餌料的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)于固定化微藻除水體中氮磷的研究已得到諸多學(xué)者的研究證實(shí), 毛欣欣等[8]發(fā)現(xiàn)藻球用量會影響NH4+-N 的去除效果, 當(dāng)水和藻球體積各一半時, 為原綠球藻對NH4+-N的去除率可達(dá)到100%。Kube等[9]在應(yīng)用固定化藻和懸浮藻模式處理城市污水時發(fā)現(xiàn)固定化藻對廢水表現(xiàn)出高適應(yīng)性, 并不影響藻細(xì)胞對氮磷的吸收。微藻對水體中NH4+-N和PO43--P的去除效果受多種因素的影響, 藻種[10]、微藻的密度[11]、pH[12]、初始氮磷濃度[13]等都會影響微藻對NH4+-N和PO43--P的吸收。

目前研究普遍集中利用淡水綠藻來處理污水, 涉及高附加值和海洋微藻研究較少, 且固定化微藻技術(shù)正仍處于經(jīng)驗(yàn)積累和個性化探索階段。本實(shí)驗(yàn)以4種微藻為實(shí)驗(yàn)對象, 通過對比懸浮與固定化培養(yǎng)方式下微藻生長和氮磷效果去除效果, 摸清固定化技術(shù)對微藻生長及氮磷去除的影響, 并篩選出適合固定化培養(yǎng)和氮磷去除效果佳的藻種, 旨在為固定化微藻去除氮磷技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藻種由寧波大學(xué)海洋生物餌料實(shí)驗(yàn)室提供: 牟氏角毛藻、蛋白核小球藻、三角褐指藻、新月柱鞘藻。培養(yǎng)用水: 象山港海域天然海水經(jīng)脫脂棉過濾, 煮沸消毒, 海水水質(zhì)狀況: 無機(jī)氮含量為0.5—1.0 mg·L-1, 活性磷酸鹽含量為0.045—0.080 mg·L-1 [14]。所用玻璃容器經(jīng)高溫120℃消毒; 培養(yǎng)液采用寧波大學(xué)3#母液配方[15](表 1), 寧波大學(xué)3#母液配方為公開配方, 所用水為蒸餾水。加入量母液與海水體積比為1 : 1000, 藻種置于GXZ 智能型光照培養(yǎng)箱(寧波江南儀器廠)中培養(yǎng), 靜置培養(yǎng)不充氣, 每天定時搖藻2次, 早晚各一次。培養(yǎng)條件: 溫度(25±1) ℃, 光照 60 μmol·m-2·s-1, 光暗周期(L: D)12: 12。

人工配制污水: 寧波大學(xué)3#缺氮母液添加NH4Cl配置成模擬污水備用(NH4+-N和PO43--P含量分別為15 mg·L-1、10 mg·L-1)。

藻球的制備方法: 將指數(shù)生長期的微藻離心濃縮(5500 r·min-1, 10 min), 濃縮的藻液和5%海藻酸鈉溶液(使用前需滅菌)按照1: 1均勻混合形成混合液。對照組藻球用等體積的消毒海水替換濃縮藻液進(jìn)行制備。脫固定化方法: 在測定固定化藻細(xì)胞密度時需先脫固定化, 具體藻球制作方法與流程和脫固定化見參考文獻(xiàn)[15]。

表1 寧波大學(xué)3#母液配方

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 4株微藻懸浮和固定培養(yǎng)的生長速率比較

培養(yǎng)容器250 mL三角燒瓶, 采用寧波大學(xué)3#母液配方, 懸浮藻的接種密度為: 牟氏角毛藻(58×104個·mL-1)、蛋白核小球藻(265×104個·mL-1)、三角褐指藻(66×104個·mL-1)、新月柱鞘藻(129×104個·mL-1); 固定化藻的接種密度為: 牟氏角毛藻(52×104個·mL-1)、蛋白核小球藻(345×104個·mL-1)、三角褐指藻(42×104個·mL-1)、新月柱鞘藻(129×104個·mL-1)。以上試驗(yàn)每組各3平行, 置于GXZ智能型光照培養(yǎng)箱培養(yǎng), 溫度設(shè)置為(25±1) ℃, 光照強(qiáng)度60 μmol·m-2·s-1, 光暗周期(L: D)12 h: 12 h, 不充氣, 每天定時搖藻2次在實(shí)驗(yàn)始末采用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)藻細(xì)胞。固定化藻球脫固定化稀釋一定倍數(shù)后計(jì)數(shù), 培養(yǎng)9d后測定微藻的生長速率。

1.2.2 4株懸浮藻除氮(NH4+-N)、磷(PO43--P)效果比較

培養(yǎng)容器為250 mL的三角燒瓶, 每組3平行, 接種密度同1.2.1, 置于GXZ智能型光照培養(yǎng)箱培養(yǎng), 溫度設(shè)置為25±1 ℃, 光照強(qiáng)度60 μmol·m-2·s-1, 光暗周期(L: D)12 h: 12 h, 不充氣。各組隔天通過0.8 μm孔徑超濾膜抽濾藻液。各組抽濾清液采用納氏試劑分光光度法(HJ 535—2009)測NH4+-N; 各組上清液采用磷鉬藍(lán)分光光度法(HJ 593—2010)測PO43-P, 連續(xù)測定9天。

1.2.3 4株固定化藻除氮(NH4+-N)、磷(PO43--P)去除效果比較

培養(yǎng)容器為250 mL的三角燒瓶, 每組3平行, 接種密度同1.2.1, 置于GXZ智能型光照培養(yǎng)箱培養(yǎng), 光照強(qiáng)度60 μmol·m-2·s-1, 光暗周期(L: D)12 h: 12 h, 不充氣。藻球用消毒水洗2遍后稱取一定量至于試驗(yàn)用的錐形瓶中, 氮磷測定方法同1.2.2。

1.3 檢測方法

NH4+-N的測定采用納氏試劑光度法, PO43--P的測定采用磷鉬藍(lán)分光光度法, 具體方法參見文獻(xiàn)[16]。

平均相對生長速率計(jì)算公式為:=(lnt－ln0)/ t(式中,0為初始細(xì)胞數(shù)目、t為培養(yǎng)9d后的細(xì)胞數(shù)、t為培養(yǎng)時間)。

NH4+-N和PO43--P去除率公式為:=(0-C)/C×100%(式中:為去除率,0和C分別為NH4+-N和PO43--P的初始濃度或各取樣時段濃度)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示[15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel2010 和 SPSS18.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析, 進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s多重比較, 用2010版Excel 進(jìn)行圖表制作, 以<0.05作為差異顯著性判別依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 4株微藻懸浮和固定化生長速率的比較

由圖1可知, 4株微藻懸浮狀態(tài)下相對生長速率顯著高于固定化培養(yǎng)(<0.05)。4株懸浮藻的平均相對生長速率分別為: 牟氏角毛藻(0.187)、蛋白核小球藻(0.248)、三角褐指藻(0.232)、新月柱鞘藻(0.218); 4株固定化藻的平均相對生長速率分別為: 牟氏角毛藻(0.077)、蛋白核小球藻(0.192)、三角褐指藻(0.189)、新月柱鞘藻(0.172)。

2.2 4種懸浮藻的除氮、磷效果比較

圖2可知9 d內(nèi)四種藻的去除率都表現(xiàn)出增減增的趨勢。1—3 d牟氏角毛藻、蛋白核小球藻和新月柱鞘藻的NH4+-N去除率較快速升高, 3—5 d牟氏角毛藻、蛋白核小球藻和新月柱鞘藻的NH4+-N去除率下降, 而1—5 d三角褐指藻的NH4+-N去除率一直上升, 3—5 d上升速率減緩; 5—7 d這4種微藻的NH4+-N去除率較快速上升, 尤其是牟氏角毛藻, 7—9 d牟氏角毛藻、三角褐指藻和新月柱鞘藻的NH4+-N去除率趨于穩(wěn)定并緩慢降低, 蛋白核小球藻的NH4+-N去除率還在升高?？傮w來說在9 d的試驗(yàn)中, 第7 d牟氏角毛藻、三角褐指藻和新月柱鞘藻NH4+-N去除效果分別達(dá)到最高, 分別為40.24%、43.08%和41.55%, 蛋白核小球藻在第9d的NH4+-N去除率為23.00%。

注: 不同小寫字母表示不同微藻在懸浮培養(yǎng)或是固定培養(yǎng)條件下差異顯著(P<0.05)。a.牟氏角毛藻; b.蛋白核小球藻; c.三角褐指藻; d.新月柱鞘藻

Figure 1 Comparison of growth rates of four different suspended and immobilized microalgae

根據(jù)圖3可知四種懸浮藻的PO43--P去除率在9 d內(nèi)呈現(xiàn)上升趨勢, 第9 d四種懸浮藻的PO43--P去除率范圍是70.13%—92.96%。1—5 d新月柱鞘藻的PO43--P去除率快速上升, 5—9 d上升速率逐漸緩慢; 1—3 d三角褐指藻的去除率快速上升, 3—7 d上升速率幾乎不再增加, 7—9 d又開始較快的升高; 1—3 d牟氏角PO43--P毛藻的PO43--P去除率快速上升, 3—5 d上升速率不增加, 5—9 d的上升速率又快速升高; 1—5 d蛋白核小球藻的PO43--P去除率上升緩慢, 5—9 d上升速率快速升高。4種藻第9 d的PO43--P去除率分別為三角褐指藻(84.06%)、牟氏角毛藻(88.79%)、新月柱鞘藻(92.96%)和蛋白核小球藻(70.13%)。

注: a.牟氏角毛藻; b.蛋白核小球藻; c. 三角褐指藻; d. 新月柱鞘藻。

Figure 2 Comparison of NH4+-N removal of four different suspended microalgae

注: a.牟氏角毛藻; b.蛋白核小球藻; c. 三角褐指藻; d. 新月柱鞘藻。

Figure 3 Comparison of PO43--P removal of four different suspended microalgae

2.3 4種固定化微藻的除氮、磷效果比較

由圖4可知, 4種固定化微藻NH4+-N去除率在1—9 d呈上升趨勢, 7—9 d固定化蛋白核小球和三角褐指藻的NH4+-N去除率漸趨平緩, 固定化牟氏角毛藻和新月柱鞘藻的NH4+-N去除率還處于上升的趨勢。新月柱鞘藻的NH4+-N去除率最佳, 第9 d達(dá)90.08%, 另外3種藻在第9 d的NH4+-N去除率分別為三角褐指藻(46.21%)、牟氏角毛藻(32.45%)和蛋白核小球藻(40.24%)。

由圖5可知4種固定化牟氏角毛藻的PO43--P去除率的曲線和空白組相近, 說明固定化牟氏角毛藻的幾乎沒有除磷效果, 其他3種藻的PO43--P去除率整體上呈上升趨勢。1—3 d新月柱鞘藻PO43--P去除率緩慢增長, 3—7 d快速上升, 7—9 d逐漸趨于平穩(wěn); 1—5 d三角褐指藻的PO43--P去除率增長緩慢, 5—7 d快速增長, 7—9 d逐漸趨于平穩(wěn); 1—5 d蛋白核小球藻的PO43--P去除率增長緩慢, 5—9 d較快速增長, 但是除磷效果遠(yuǎn)低于三角褐指藻和新月柱鞘藻。固定化新月柱鞘藻的PO43--P去除率最高, 在9 d高達(dá)86.81%, 其次為三角褐指藻, 可達(dá)80.61%, 蛋白核小球藻可達(dá)35.34%, 牟氏角毛藻為13.64%。

3 討論

3.1 固定化藻與懸浮藻生長速率的比較

本實(shí)驗(yàn)4株微藻懸浮狀態(tài)下都比固定化微藻的生長速率高, 這與張雪等[17]研究結(jié)果一致, 其研究發(fā)現(xiàn)懸浮的小球藻(sp.)比不同大小的固定化小球藻的生長速率高。通過比較本實(shí)驗(yàn)懸浮藻和固定化藻對NH4+-N的吸收發(fā)現(xiàn), 懸浮藻接種后2—3 d就能快速吸收NH4+-N, 這意味著懸浮藻很快就能進(jìn)入指數(shù)生長期, 3 d后對氮的吸收率有所下降, 說明懸浮藻很快就進(jìn)入指數(shù)生長下降期, 而固定化藻對氮的吸收有延緩期, 說明指數(shù)生長期出現(xiàn)比懸浮藻延遲, 這與袁冰等[17]研究發(fā)現(xiàn)固定化微藻生長的延遲期和穩(wěn)定期都比游離態(tài)的微藻長, 并且指數(shù)生長期出現(xiàn)也比較緩慢結(jié)果一致。丁一等[18]研究發(fā)現(xiàn)固定化微藻進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)時而懸浮態(tài)微藻已經(jīng)進(jìn)入衰退期。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)牟氏角毛藻固定化狀態(tài)下的生長速率與懸浮狀態(tài)下的生長相差很大, 并且在鏡檢中發(fā)現(xiàn)固定化牟氏角毛藻的角毛脫落, 可能是包埋法對角毛藻的角毛產(chǎn)生了影響, 從而影響了角毛藻的生物活性。這個現(xiàn)象與孫琪[19]研究相似即包埋會對細(xì)胞的代謝和營養(yǎng)的傳送產(chǎn)生影響。固定化藻的生長速率與藻密度有關(guān), 有研究發(fā)現(xiàn)為綠藻隨著藻細(xì)胞包埋密度增加值逐漸降低[20]。

注: a.牟氏角毛藻; b.蛋白核小球藻; c. 三角褐指藻; d. 新月柱鞘藻; e. 空白對照。

Figure 4 Comparison of NH4+-N removal of four different immobilized microalgae

注: a. 牟氏角毛藻; b.蛋白核小球藻; c. 三角褐指藻; d.新月柱鞘藻; e. 空白對照。

Figure 5 Comparison of PO43--P removal of four different immobilized microalgae

3.2 固定化藻與懸浮藻去除NH4+-N、PO43--P的效果比較

藻細(xì)胞可直接利用氨氮作為氮源來滿足自身氨基酸和蛋白質(zhì)所需[21]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)9 d內(nèi)四種懸浮微藻的去除率都表現(xiàn)出增減增最后趨于穩(wěn)定的趨勢, 這與楊晶晶[6]研究發(fā)現(xiàn)微藻的NH4+-N去除率隨著時間先增長后趨于平穩(wěn)結(jié)果不符。微藻對NH4+-N去除率先增減增的趨勢, 表明微藻在前3天吸收的NH4+-N又釋放回培養(yǎng)液中, 可能與培養(yǎng)液氮磷比發(fā)生變化, 從而影響了微藻對NH4+-N的吸收[22]。4種懸浮微藻在第7 d對NH4+-N去除率范圍在14.28%—43.08%。有研究表明水體中NH4+-N的初始濃度不同, 微藻對NH4+-N去除率也不同[16], NH4+-N濃度超過30 mg·L-1時, 微藻的NH4+-N去除率開始低于40.1%, 高濃度的NH4+-N對微藻的生理會產(chǎn)生毒害作用[23]。4種固定化微藻NH4+-N去除率在1—7 d呈上升趨勢, 7—9 d固定化蛋白核小球和三角褐指藻的NH4+-N去除率漸趨平緩, 固定化牟氏角毛藻和新月柱鞘藻的NH4+-N去除率還處于上升的趨勢。4種固定化微藻的NH4+-N去除率在32.45%—90.08%, 牟氏角毛藻的NH4+-N去除率遠(yuǎn)低于其他3種微藻, 可能是因?yàn)槟彩辖敲迨怯屑?xì)胞表面突出物的浮游微藻, 固定化處理弱化了其相應(yīng)的生態(tài)行為[24]。4種藻類中, 固定化蛋白核小球藻和新月柱鞘藻NH4+-N去除率高于懸浮態(tài), 也有研究發(fā)現(xiàn)固定化微藻的NH4+-N去除率高于懸浮態(tài)[25]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)固定化三角褐指藻、蛋白和小球藻和新月柱鞘藻的NH4+-N去除率均高于懸浮藻, 有研究認(rèn)為固定化微藻與懸浮微藻相比光合作用效率增加, 葉綠素含量增加, 從而對NH4+-N去除率提高[26]。

微藻可直接吸收水體中的PO43--P來滿足自身代謝所需[27]。4種懸浮藻的PO43--P去除率在9 d內(nèi)呈現(xiàn)上升趨勢, 第9d的PO43--P去除率范圍是70.13%—92.96%。4種固定化微藻第9 d的PO43--P去除率范圍是13.64%—86.81%。牟氏角毛藻的PO43--P去除率和空白組相近, 說明固定化牟氏角毛藻的幾乎沒有除磷效果, 其他3種藻的PO43--P去除率整體上呈上升趨勢。蛋白核小球藻的PO43--P去除率除磷效果遠(yuǎn)低于三角褐指藻和新月柱鞘藻。新月柱鞘藻在固定化和懸浮狀態(tài)下的PO43--P去除率除磷效果最好。本試驗(yàn)中4種懸浮藻的PO43--P去除率均高于固定化藻, 說明固定化能弱化微藻對PO43--P的吸收, 這與唐皓[25]研究固定化小球藻PO43-P去除率高于懸浮藻結(jié)果不符, 其研究結(jié)果表明固定化小球藻比懸浮小球藻的PO43-P去除率高, 這可能是由于藻種不同或者藻密度不同。本試驗(yàn)中, 9d內(nèi)固定化藻對PO43-P的去除效果先增加, 最后逐漸趨于平緩, 而懸浮藻對PO43-P的去除效果曾上升趨勢, 有研究認(rèn)為膠球內(nèi)的微藻隨著密度的增大, 藻體之間互相遮蔽, 影響了其光合作用, 從而影響了對PO43-P的去除效果[28]。固定化蛋白核小球藻的PO43-P的去除率遠(yuǎn)低于新月柱鞘藻和三角褐指藻, 可能因?yàn)槭枪柙骞栀|(zhì)細(xì)胞壁在固定化條件下要比綠藻的細(xì)胞壁光合利用效率更高, 藻球結(jié)構(gòu)進(jìn)一步束縛, 微藻無法自由漂浮, 光合作用進(jìn)一步受到制約, 之后若進(jìn)行對藻球進(jìn)行顯微切片觀察微藻在藻球狀況, 對其光合作用動力學(xué)參數(shù)進(jìn)一步測定, 可能會得出關(guān)于固定化藻藻種差異的一定結(jié)論。

4 結(jié)論

通過4株微藻懸浮和固定化兩種生長模式對比研究, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)懸浮藻的生長速率要顯著高于固定化藻, 且4株微藻均表現(xiàn)出一致性的水平蛋白核小球藻、三角褐指藻和新月柱鞘藻在懸浮和固定化培養(yǎng)條件下的3株微藻均在NH4+-N和PO43--P去除效果表現(xiàn)良好, 去除率均在23.00%以上, 最高可超過90%。但在NH4+-N去除效果, 固定化藻(40.23%—90.08%)要優(yōu)于懸浮藻(23.00%—43.08%); PO43--P去除效果下, 固定化藻(13.64%—86.81%)要低于懸浮藻(70.13%—92.96%)。新月柱鞘藻在氮磷去除率效果和生長速率綜合比較下, 除懸浮條件下NH4+-N去除率只有38.12%, 其余去除率均達(dá)到80%以上。新月柱鞘藻是一株固定化培養(yǎng)方式處理污水的理想藻株。

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Comparison of growth and nitrogen and phosphorus removal of four microalgae in suspension and immobilization

ZHANG Congying, XUE Ruiping, Peng Ruibing*, HAN Qingxi, JIANG Xiamin

School of Marine Sciences, Ningbo University, Ningbo 315211, China

Microalgae can survive and proliferate in waste water containing high-concentration nitrogen and phosphate from municipal or agricultural sewage, as well as absorb and assimilate for NH4+-N and PO43--P. The cultivation of microalgae in immobilization has more significant strength than in suspension. The experiment set the same culture environment and imitated artificial sewage of nitrogen and phosphate using ammonium chloride and monopotassium phosphate, thus the growth rate and the removal rate of nitrogen and phosphorus of suspended and immobilized marine microalgae (,,and) were compared. The results showed that these microalgae could grow in suspended and immobilized cultivation, and had superior removal efficiencies of NH4+-N and PO43--P. The growth rate of these marine microalgae in suspended was better than in immobilized. The growth rates of the two culture methods:>>>. The removal rates of NH4+-N and PO43--P in suspended were as follows:>>>; the removal rates of NH4+-N and PO43--P in immobilized were as follows:>>>. Exceptthe removal rates of NH4+-N in immobilized including,andwere better than those of suspension cultivation. The removal of PO43--P in immobilized had higher efficiencies than in suspended. In summary, the growth rates and removal rates of NH4+-N and PO43--P were inferior to in the immobilized culture.exhibited enormous advantages in growing and removal rates of NH4+-N and PO43--P under immobilization.

microalgae; suspension; immobilization; nitrogen and phosphorus

張聰穎, 薛瑞萍, 彭瑞冰,等.4株微藻懸浮和固定培養(yǎng)生長和氮磷去除效果的比較[J]. 生態(tài)科學(xué), 2023, 42(1): 76–82.

ZHANG Congying, XUE Ruiping, Peng Ruibing, et al. Comparison of growth and nitrogen and phosphorus removal of four microalgae in suspension and immobilization[J]. Ecological Science, 2023, 42(1): 76–82.

10.14108/j.cnki.1008-8873.2023.01.009

Q94

A

1008-8873(2023)01-076-07

2020-07-31;

2020-09-27

浙江省省級科技計(jì)劃項(xiàng)目(2019C2055)

張聰穎(1999—), 男, 湖北大冶人, 本科生, 主要從事微藻技術(shù)研究, E-mail: 2856284271@qq.com

彭瑞冰, 男, 博士, 講師, 主要從事海洋生物研究, E-mail: pengruibing@nbu.edu.cn