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周丛藻类作为水生生态系统的一个重要组成部分,能够吸收水体中大量的氮、磷污染物,维持水体的物质代谢和生态平衡;同时,因其自然的附着特性,易于收获,已经成为近几十年来的研究热点。本文通过设置简易的水质处理系统,在近自然条件下,分别研究了丝状周丛藻类和颗粒态周丛藻类对上海市劣Ⅴ类黑臭水体氮、磷的去除效果。研究结果主要体现在以下几方面:(1)丝状周丛藻类对水体中的氮、磷均具有显著的去除效果,对NH4+-N、NO3--N、TN、PO43--P和TP的平均去除率分别达60.5%、52.4%、68.4%、71.9%和74.0%。颗粒态周丛藻类仅对水体NH4+-N、TN的去除效果较明显,平均去除率分别可达46.6%和32.0%,而对磷污染物的去除率相对较低,TP平均去除率为30.9%。(2)氮、磷去除率与进水污染物的初始浓度密切相关。当进水NH4+-N、NO3--N浓度分别大于7.78、1.38 mg·L-1时,丝状周丛藻类对NH4+-N、NO3--N的去除率均超过50%;而当进水TN浓度大于13.70mg·L-1,相应TN去除率达60%以上;对于PO43--P和TP,高去除率(>75%)分别出现在进水浓度为0.66、1.60 mg·L-1以上。颗粒态周丛藻类对NH4+-N、TN的最佳去除率分别出现在相应进水浓度为10.90mg·L-1(81.0%)和11.67 mg·L-1(65.0%)时,而对TP的高去除率(>50%)仅出现在低TP浓度(<0.2 mg·L-1条件下。通过负荷率分析发现,颗粒态周丛藻类的NH4+-N、TN和TP负荷率和相应去除率均呈正相关,对NH4+-N、TN的最佳去除率分别出现在相应负荷率为0.87mgNH4+-N·gChla-1·d-1(81.0%)和0.40 mgTN·gChla-1·d-1(65.0%)时。(3)丝状周丛藻类处理系统的进水TN:TP介于5.3~20.6,达到了藻类生长所需的适宜范围,从而促使丝状周丛藻类较好地吸收污水中的氮、磷污染物。试验期间,丝状周丛藻类能很好地适应污水环境,其生物量和氮、磷去除率显著相关,NH4+-N、NO3--N、TN、PO43--P和TP的最高去除率分别出现在Chla浓度为1.14、1.01、1.00、0.84和1.02 mg·g-1时。(4)无论是丝状周丛藻类还是颗粒态周丛藻类,均表现出对TSS、Chla的去除效果和对DO浓度的提高。(5)培养液条件下,颗粒态周丛藻类表现出显著的氮营养物吸收效果,TN和NH4+-N的平均去除率均可达20%以上,NO3--N略有增长,而对磷营养的吸收率仍较低(<10%)。(6)水质处理期间,颗粒态周丛藻类也表现出对污水环境很好的适应性,其Chla在整个试验期间增长了58.2%,生物量增长了54.0%,群落组成由试验初期的颗粒态硅藻、绿藻为主,转变为试验后期的以丝状和颗粒态蓝藻、绿藻为主的藻群,水绵、丝藻、纤维藻、颤藻等藻类大量出现。