藍藻堆肥資源化利用關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、藍藻水華頻繁爆發(fā)，給環(huán)境帶來嚴重的污染。水華藍藻的及時打撈或處理，可因避免藍藻在水體中直接腐爛而導致水體進一步惡化。然而，打撈藍藻或處理后的藻泥若不能及時有效處置，隨意堆放，會因藍藻的腐爛發(fā)臭造成二次污染，也會因氮、磷、藻毒素的地表途徑或向下淋溶而給水體環(huán)境帶來新的污染威脅。如何及時有效地處置打撈的藍藻是太湖水華藍藻治理中面臨的關(guān)鍵問題之一。
　　 本文主要通過從太湖分離篩選出具有溶藻作用的微生物菌株，利用該菌株的發(fā)酵培養(yǎng)產(chǎn)物對

2、藍藻細胞進行破壁，使細胞內(nèi)含水快速釋放出來;同時從太湖分離微囊藻毒素降解菌種，通過固態(tài)發(fā)酵技術(shù)快速高效降解太湖打撈藍藻中的微囊藻毒素(MC)，為太湖打撈藍藻資源化利用提供理論與技術(shù)支持。
　　 從太湖分離到一株溶藻細菌CA，該菌對銅綠微囊藻具有強烈的溶藻效果。通過形態(tài)學、生理生化特征及16S rDNA序列比對鑒定該菌株屬于水單胞菌屬(Aquimonassp.)。將CA菌懸液與銅綠微囊藻共培養(yǎng)，十天內(nèi)銅綠微囊藻細胞數(shù)目去除率為10

3、0％，葉綠素a降解率為83.9％，且溶藻效果與菌懸液濃度呈正相關(guān)，與藻濃度呈負相關(guān).CA菌體本身沒有溶藻效果，但其濾液可以溶藻，因此CA是通過釋放物質(zhì)來間接溶藻。在CA菌體的菌藻共培養(yǎng)液中添加少量的牛肉膏、葡萄糖或尿素，菌體顯示出溶藻效果。其濾液具有強烈的溶藻效果，十天內(nèi)葉綠素含量和藻細胞數(shù)目下降，藻藍蛋白和別藻藍蛋白急劇降低，丙二醛含量降低。溶藻物質(zhì)經(jīng)蛋白酶處理后仍具有溶藻活性，說明溶藻物質(zhì)是非蛋白類物質(zhì)，溶藻物質(zhì)具有較強的穩(wěn)定性，即

4、使在121℃下處理2h活性仍未喪失;溶藻物質(zhì)有較強的pH穩(wěn)定性，在酸性條件下活性會有小部分喪失;溶藻物質(zhì)具有較強的極性。同時水單胞菌發(fā)酵液對太湖富藻水、藻泥都具有較強的溶藻效果。
　　 另外從太湖分離到一株MC-RR降解菌CM1，該菌對MC-RR具有強烈的降解特性。通過形態(tài)學特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析鑒定該菌株屬于耐硼賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus boronitolerans）。通過研究溫度和p

5、H對菌株CM1降解MC-RR能力的影響，發(fā)現(xiàn)菌株CM1在60 h內(nèi)將MC-RR由12.77μg/mL降解到1.67μg/mL,降解率達86.90％,最適降解溫度為37℃，最適pH為7.0，在pH為10的堿性環(huán)境下，仍具有48.03％的降解率.通過對CM1胞外物質(zhì)和胞內(nèi)物質(zhì)降解MC-RR特性的研究，發(fā)現(xiàn)兩者均能降解MC-RR，但胞內(nèi)物質(zhì)具有更強烈的降解特性，12 h可以將7.27μg/mL的MC-RR完全降解。
　　 藻泥經(jīng)溶藻菌

6、株發(fā)酵液破壁處理后，將破壁后的藻泥水與菜粕混合，添加蛋白酶降解菌、藻毒素降解菌進行好氧堆肥。在堆肥過程中，堆體中的有機質(zhì)呈逐漸減少的趨勢，而全氮呈增加趨勢，碳氮比也呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢.藍藻堆肥試驗結(jié)果顯示:綜合pH、水分、溫度、有機質(zhì)變化、總養(yǎng)分變化以及種子發(fā)芽指數(shù)等指標認為，藍藻堆肥經(jīng)過一個月可以達到腐熟。堆肥過程中，兩個堆體微囊藻毒素MC-RR含量都呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢，但堆體T由于藻毒素降解菌CM1的存在藻毒素減少更為明顯，由堆肥初