藻菌系統(tǒng)處理高氮廢水的機制研究.pdf

1、隨著工業(yè)化、經(jīng)濟化的快速發(fā)展，中國的自然環(huán)境被加速破壞，湖泊富營養(yǎng)化的情況日益嚴重，由湖泊富營養(yǎng)化引發(fā)的藍藻暴發(fā)的頻率也在不斷加快。藻華暴發(fā)是水體富營養(yǎng)化的一種具體表現(xiàn)形式，根本原因在于水體本身的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量過多。目前，人工打撈是藍藻水華最有效的處理方法，但是打撈過程耗費了大量的人力物力。因此，本研究通過對藻菌系統(tǒng)硝化、反硝化潛力和藻源溶解性有機碳的測定，探索其脫氮過程中的影響因素，考察利用打撈的藍藻處理高氮廢水的可行性，實驗結

2、果如下:
　　1.藍藻濃度以及氨氮含量對藻菌系統(tǒng)硝化潛力的影響結果表明，藍藻濃度越高，硝化速率越快。此外，氨氮濃度高的處理組的硝化速率和硝化活性顯著高于氨氮濃度低的處理組(P＜0.01)，說明藻菌系統(tǒng)確實能進行硝化反硝化反應，可應用于高氨氮廢水的處理。
　　2.藍藻濃度以及硝氮含量對藻菌系統(tǒng)反硝化潛力的影響結果表明，藍藻和硝酸鹽氮的濃度越高，潛在的反硝化速率越大，但過高的硝氮濃度會在一定程度上抑制反硝化反應。定量PCR結果表

3、明，野外藍藻聚集體樣品提取的微生物總DNA中，均存在nirS基因和nirK基因，說明藍藻附生菌中含有大量的反硝化者。按本研究的反硝化速率估算，藍藻及其附生菌可通過反硝化反應脫除太湖中的氮素518.8噸。
　　3.藻菌系統(tǒng)硝化和反硝化過程中溶解性有機碳的變化表明，藻華在暴發(fā)和衰亡的過程中可以產(chǎn)生類酪氨酸、類色氨酸、類腐殖酸等溶解性有機質(zhì)，這三種熒光組分均顯著相關(p＜0.01)，表明這些溶解性有機質(zhì)可能全部或部分來源于藍藻，說明藻華

4、暴發(fā)或衰亡過程中可以產(chǎn)生大量有機碳。而理化性質(zhì)和光譜學變化結果表明，這些溶解性有機碳可以被藻菌系統(tǒng)中的反硝化細菌利用。熱力學計算結果表明，1.5μg L-1的藍藻所提供的有機碳可以供1mgL-1硝酸鹽氮完全反硝化，因此在實際處理中無需另加碳源。
　　4.藻菌系統(tǒng)處理高硝氮廢水的野外中試實驗表明，藻菌系統(tǒng)的光合作用和呼吸作用使得硝化反硝化交替發(fā)生，夜間藻菌系統(tǒng)主要通過反硝化反應去除硝酸鹽氮，異構硝酸鹽還原為銨和厭氧氨氧化貢獻不明顯。