藻菌系統(tǒng)處理高氮廢水的機(jī)制研究.pdf

1、隨著工業(yè)化、經(jīng)濟(jì)化的快速發(fā)展，中國(guó)的自然環(huán)境被加速破壞，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的情況日益嚴(yán)重，由湖泊富營(yíng)養(yǎng)化引發(fā)的藍(lán)藻暴發(fā)的頻率也在不斷加快。藻華暴發(fā)是水體富營(yíng)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過多。目前，人工打撈是藍(lán)藻水華最有效的處理方法，但是打撈過程耗費(fèi)了大量的人力物力。因此，本研究通過對(duì)藻菌系統(tǒng)硝化、反硝化潛力和藻源溶解性有機(jī)碳的測(cè)定，探索其脫氮過程中的影響因素，考察利用打撈的藍(lán)藻處理高氮廢水的可行性，實(shí)驗(yàn)結(jié)

2、果如下:
　　1.藍(lán)藻濃度以及氨氮含量對(duì)藻菌系統(tǒng)硝化潛力的影響結(jié)果表明，藍(lán)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(shí)能進(jìn)行硝化反硝化反應(yīng)，可應(yīng)用于高氨氮廢水的處理。
　　2.藍(lán)藻濃度以及硝氮含量對(duì)藻菌系統(tǒng)反硝化潛力的影響結(jié)果表明，藍(lán)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(huì)在一定程度上抑制反硝化反應(yīng)。定量PCR結(jié)果表

3、明，野外藍(lán)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(lán)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(lán)藻及其附生菌可通過反硝化反應(yīng)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(jī)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(jī)質(zhì)，這三種熒光組分均顯著相關(guān)(p＜0.01)，表明這些溶解性有機(jī)質(zhì)可能全部或部分來源于藍(lán)藻，說明藻華

4、暴發(fā)或衰亡過程中可以產(chǎn)生大量有機(jī)碳。而理化性質(zhì)和光譜學(xué)變化結(jié)果表明，這些溶解性有機(jī)碳可以被藻菌系統(tǒng)中的反硝化細(xì)菌利用。熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，1.5μg L-1的藍(lán)藻所提供的有機(jī)碳可以供1mgL-1硝酸鹽氮完全反硝化，因此在實(shí)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(shí)驗(yàn)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(yīng)去除硝酸鹽氮，異構(gòu)硝酸鹽還原為銨和厭氧氨氧化貢獻(xiàn)不明顯。