微藻在污水中的除磷脱氮作用-董俊德

第18卷第1期1999年l月热带海洋ROCOCNOOIEATPLGYVol.18,No.lJ田1..1999微藻在污水中的除磷脱氮作用*董俊德吴伯堂黄羽庭(中国科学院南海海洋研究所广州510301)摘要初步调查了广州海珠区污水排放区污水中微藻的组成,表明该区微藻以蓝藻门颤藻科Osiclalotiraceae为主,以小颤藻os,.ialolriaetunis、两栖颤藻0.“mPhilia为优势种;测定了其在污水中的除磷脱氮能力,结果表明,两优势种处理污水氮、磷的能力随微藻的生长期和污水中氮、磷浓度的不同而有较大的变化。关键词微藻污水处理除磷脱氮分类号X52随着城市环境综合治理的深人,城市污水的处理已成为重要的研究领域之一。目前对城市污水最主要的处理方法是活性污泥法,适合大规模的生物污水处理,对污水中的BO几、悬浮固体去除率都很高,对细菌、病毒及一些重金属的去除效果也较好,但对污水中氮、磷的去除率较低,处理后水中的氮、磷浓度仍较高。为了防止污水排放后引起水体的富营养化、影响饮用水水质和给水产养殖等用水带来危害,对其中的无机氮、磷作进一步处理是很重要的[’]。微藻对污水的净化有重要作用2[]。本文对污灌区微藻的种类、组成及变化进行了初步调查,并用占优势的微藻进行污水的除磷脱氮试验,研究其在污水后处理中的除磷脱氮效果,为以后进行污水净化处理提供可靠的资料。材料与方法1.1调查取样对广州市海珠区污水排放区的水体及土壤进行定期、定点的藻类样品采集,对样品进行镜检。根据其形态及生态、生理特征确定属、种,并对生物量进行定性定量分析。1.2藻种的分离纯化及富集培养对几种占优势的微藻进行富集培养。根据其生态特性,采用小片分离等方法进行分离和纯化,并扩大培养以供试验用3[,4」。1.3试验用培养液及试验方法小颤藻Oscilalotiraetnuis的培养采用一般培养蓝藻的eDltne赔养液l’1,另加人1998刃l刃5收稿;1998一3一10收修改稿.第一作者简介:董俊德,男,1965年生,助理研究员,硕士,主要从事微藻的培养和生理生态等研究。*中国科学院南海海洋研究所所长基金资助课题(课题批准号:9Q50903).第1期董俊德等:微藻在污水中的除磷脱氮作用NaHCO310.0mg·L尸`、葡萄糖10.00mg·L一’配成人工污水液(简称污水)培养。并测定小颤藻在不同生长时期的除磷脱氮能力。两栖颤藻0.amPhil。的培养液采用上述小颤藻污水的组成,但改变其中硝态氮及磷酸盐的浓度。采用的3种硝态氮(No3一N)浓度分别为拭(69.20mg·L一’)、从(138.60mg·L一’)和从(277.oomg·L一’),采用的3种磷酸盐磷(阳4一p)浓度分别为p:(Zo.oomg·L一’)、凡(3.500mg·L一’)、只(68.0mg·L一’)。以这两种营养盐的3种浓度作正交试验组成9种人工污水组合,每组合3个重复,分别测定两栖颤藻对氮、磷的最终去除能力。极大螺旋藻今iurilnaam~是中国农业大学赠送的,用乙rouk培养液(含硝态氮4.12omg·L一`,含磷酸盐磷68.omg·L一’)培养约2周至生长静止期,然后测定其除磷脱氮能力。1.4测定方法污水中硝态氮的测定采用锌一镐还原法,无机总磷的测定采用抗坏血酸一氯化亚锡显色法[,1。2结果与分析2.1污水排灌区微藻的主要种群及变化特征1996年4一10月,在广州市海珠区的污水排放区作微藻组成调查。微藻的种群及变化特性如表1所示3[]。从表中可看出,藻类以颤藻科ocsilalotiraccae为主,特别是颤藻属和席藻属很多,其次是硅藻的舟形藻科及鼓藻科(陆生柱形鼓藻等)。其中蓝藻19种,绿藻13种,硅藻5种。小颤藻和两栖颤藻是这次微藻调查的2种优势微藻,对环境适应能力较强。对其进行分离纯化和培养后,观察到其形态、生态特性如下:小颤藻藻体呈丝状,长可达数毫米,细胞宽约10一12.5协m,长约7“m,呈褐绿色,适宜在32一36℃高温的热带地区污水中生长。在强光等不利的逆境下,它能将藻丝聚集在一起,形成厚厚的藻落,以减少强光的伤害。当条件适宜的时候,藻落将从中心迅速向四周呈辐射状扩展生长。有时藻植体还可以聚在一起飘浮于水面,水下有假根状的条条束状物伸出,藻丝沿水面伸展,以便充分进行光合作用。该藻种还有一个显著的特点是很容易分泌白色胶团状物质,同时伴随着大量不溶于水的氮、磷沉淀,这对规模化污水处理极为有利,使人们很容易从污泥中将营养盐除去。两栖颤藻呈鲜蓝绿色,细胞长3“m左右,宽约5林m,附着在水沟底表或浮于水面生长,常和鞘丝藻伴生在一起,生长温度较小颤藻要低,藻体易结成薄膜状或块状,收集起来非常容易,适合在流水中生长。小颤藻和两栖颤藻分别属于真污水性藻类和好污水性藻类l6],说明有这两种藻的地区其污水综合污染