论文部分内容阅读
海水养殖业快速发展,促进了经济增长,但同时养殖废水的后续处理成为难题。光合细菌(PSB)能够在黑暗耗氧和光照厌氧条件下生长,分解利用多种有机质,因此能够应用于废水处理。同时,光合细菌富含多种活性物质如蛋白质和光合色素等,在处理无毒废水过程中具有双重优势,因此在废水处理领域更具有竞争力。为安全、高效地解决养殖废水的污染问题,研究不同初始pH值、NaCl浓度和接种率对光合细菌在养殖废水中脱氮、除磷以及去除化学需氧量(COD)等能力的影响,并回收菌体,对其光合色素的积累量和稳定性进行分析。本研究旨在为光合细菌高效去除养殖废水中氮、磷及光合色素的稳定性提供技术支持。分析不同初始pH值对沙氏外硫红螺菌P2(Ectothiorhodospirashaposhnikovii)脱氮除磷能力的影响。菌株P2具有较强的耐碱性,在碱性条件下的细胞积累量、氨氮、磷酸盐、COD去除率以及色素积累量均显著高于中性条件。在初始pH8.0的条件下,菌株P2的细胞积累量最大(OD660nm=1.9791±0.0023),细菌叶绿素a积累量最高;初始pH 7.5、8.0、8.5和10.0的废水中氨氮去除量最大(274~283 mg/L),且无显著差异;初始pH 8.0、8.5、9.0、9.5和10.0的废水中磷酸盐去除量最大(18~21 mg/L);初始pH 8.5条件下COD去除量最大(2320.00±20.00 mg/L);初始pH 10.0条件下类胡萝卜素最高。研究了不同NaCl浓度对菌株P2脱氮除磷能力的影响。在20 g/LNaCl浓度条件下,菌株P2的细胞积累量最大(OD660为1.7128±0.1100),氨氮、COD和硫酸盐去除量均最大(分别为 244.33±1.51、1810.62±76.64、757.53±15.66mg/L),类胡萝卜素和细菌叶绿素a的积累量也均最高。而磷酸盐在NaCl浓度为40 g/L的条件下去除量最大(40.31±0.55 mg/L)。对比了不同接种率对菌株P2脱氮除磷能力的影响。接种率(菌液体积:废水体积)为10~20%条件下菌株P2均生长良好,处理废水能力最强(氨氮、磷酸盐、COD和硫酸盐去除量分别为245~253、24~30、920~987和600~647 mg/L),类胡萝卜素和细菌叶绿素a积累浓度也最高,且无显著差异。研究了 24h内温度、pH值、碳酸氢钠和苯甲酸钠浓度对类胡萝卜素和细菌叶绿素a稳定性的影响。在60℃条件下,类胡萝卜素的保存率为133.33±0.58%;在4℃条件下,细菌叶绿素a的保存率为91.89±0.45%;在pH 11.47条件下,类胡萝卜素的保存率为100.67±0.14%,细菌叶绿素a的保存率为91.91±0.03%;0.0和1.5 g/kg碳酸氢钠和苯甲酸钠浓度较低的环境对类胡萝卜素影响较小;0.0和2.0 g/kg浓度的碳酸氢钠和0.0和1.5 g/kg浓度的苯甲酸钠浓度较低的环境对细菌叶绿素a影响较小。