固定化水华束丝藻在Cr（Ⅵ）胁迫下对畜禽废水中氮和磷

慕琳 王应军 王爽元

摘 要：该文研究了固定化水华束丝藻在不同浓度Cr6+胁迫下对人工模拟的氮、磷畜禽废水的净化效果。结果显示：随着Cr6+浓度的增加，固定化水华束丝藻对氮、磷的去除率先增加后降低。当Cr6+浓度为1 mg/L时，总氮、总磷的去除率都达到最大值，去除率分别为92.94%和为97.30%。

关键词：铬 水华束丝藻 畜禽废水

中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）04（a）-0078-02

随着畜禽养殖业的快速发展，畜禽废水中N、P所引起的水体富营养化问题引起更多的关注。水华束丝藻是我国淡水水华蓝藻的优势藻种，国内外学者做过很多关于藻类包埋对废水中N、P等营养物质去除效果以及重金属富集对包埋藻类生长影响的尝试[1-2]，基于此，该文研究了固定化包埋水华束丝藻在Cr6+胁迫下对畜禽废水中N、P的去除效果。

1 材料及方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验藻种

将水华束丝藻无菌操作接种在含BG11培养基的锥形瓶中，置于光照室培养并反复接种，使之处于对数增长期。

1.1.2 主要试剂

海藻酸钠（SA）、硅藻土、聚乙烯醇（PVA）、六价铬标准溶液。

1.1.3 主要仪器

TU-1901紫外可见光分光光度计，pH7110台式pH计，LMQ.C立式灭菌器，Eppendorf 5804R台式高速冷冻离心机，COD恒温加热器。

1.2 试验方法

1.2.1 藻的固定化

将水华束丝藻离心浓缩，弃上清液后称湿重。按质量比湿藻：硅藻土为1∶4均匀混合，再与10% PVA和2% SA混合，搅拌均匀后将其用注射器滴入调至中性的溶液中，并在4 ℃下凝胶8 h，取出颗粒用蒸馏水和生理盐水浸泡冲洗，备用。

1.2.2 实验污水

含氮磷的畜禽废水配方为：NH4Cl 0.4 g/L；葡萄糖0.7 g/L；Na2CO3 2.5 g/L；KH2PO4 0.1 g/L；NaCl 0.5 g/L；FeCl3·6H2O 0.02 g/L。

1.2.3 藻珠培养

将澡珠放到光照培养室在温度为（25±1）℃，光照强度为2000～2500 lux，光暗比12h∶12h条件下培养。每天定时取样测定实验污水中TP、TN的含量。

1.2.4 测定方法

实验中测定TN采用碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法，测定TP采用钼酸铵分光光度法。

2 结果与分析

2.1 不同浓度Cr6+对TN去除的影响

如图1a和图1b，在不同浓度的Cr6+胁迫下两组材料对TN的净化情况。实验的前5 d对TN的去除率达到约80%，对于包埋组，在Cr6+浓度≤1 mg/L时，10 d后对总氮去除率均达到90%以上，且浓度为1 mg/L时，TN去除率最大，达到92.94%，高出悬浮组28.28%，说明在此浓度下Cr6+对包埋粒特性有良好的刺激作用，包埋组对氮的去除率相对悬浮组有明显优势，这对于此类重金属的富营养化水体的净化有很好的可研价值和前景。

2.2 不同浓度Cr6+对TP去除的影响

如图2a和图2b，在Cr6+的胁迫下包埋后水华束丝藻对磷的去除效率比总氮去除率高出10%左右，说明水华束丝藻对磷有更好的净化效果。经过10 d的实验，在Cr6+的浓度为1 mg/L的条件下，TP的去除率达97.30%，比悬浮组对应浓度下去除率高26.79%，其他组对应高出9.40%、12.74%、19.88%、25.66%、19.83%，说明通过固定化后在一定Cr6+浓度下能有效提升对N、P的净化效果。

3 结语

Cr6+对水华束丝藻去氮除磷效果有着一定的剂量-效应关系。对于包埋后的水华束丝藻，低浓度的Cr6+能够促进其对N、P的去除，当Cr6+浓度为1 mg/L时，总氮、总磷的去除率均达最大值，总氮为92.94%，总磷为97.30%。

参考文献

[1]Chevalier P， de la Noüe J.Wastewater nutrient removal with microalgae immobilized in carrageenan[J]. Enzyme Microb Technol，1985（7）：621-624.

[2]Robinson PK，Reeve JO，Goulding KH. Phosphorus uptake kinetics of immobilized Chlorella in batch and continuous flowculture[J].Enzyme and Microbial Technology，1989，11（9）：590-596.