全 文 ：作者简介 宋关玲(1971-),女,黑龙江伊春人,博士,副教授,从事水体
污染的生物治理研究。
收稿日期 2007!09!01
栅藻是淡水中常见的浮游藻类,极喜在营养丰富的静水
中繁殖,许多种类对有机污染物具有较强的耐性,在水质评
价中可作为指示生物。同时,栅藻作为绿球藻的一种,由于
极易繁殖,被认为是引起“水华”现象的主要藻种[1]。研究具
体的环境对引起“水华”藻类生长的影响,可以为富营养化水
体的综合治理提供重要的理论依据。斜生栅藻(Scenedesmus
obliqnus)是栅藻属的主要种类之一,并且是甲型中污带的
指示种,关于环境条件对斜生栅藻生长的影响国内外研究
较少,磷浓度对斜生栅藻生长的影响还未见报道。针对该现
状,笔者在实验室模拟的情况下研究了磷浓度对斜生栅藻生
长的影响,以期为“水华”的综合治理提供必要的理论基础。
1 材料与方法
1.1 藻种来源及试验前处理 试验所用的斜生栅藻购于
中国科学院水生生物研究所。试验前将斜生栅藻置于活化
培养基中活化培养2周。
1.2 培养方法及条件 将处于对数生长期的斜生栅藻以
5000r/min离心 5min,去掉上清液,用 15mg/L的 NaHCO3
洗涤、离心,去上清液。去除吸附性的营养,重复洗涤、离心
3次。用磷饥饿培养基稀释至接种所需的藻细胞浓度(106
个/L),饥饿培养2d后分别接种到不同磷浓度的培养液中
进行培养。磷饥饿培养基配方:NaNO3250mg,CaCl2·2H2O
25mg,MgSO4·7H2O75mg,NaCl25mg,FeCl3·6H2O5mg,A5
solution1ml,去离子水 999ml。其中,A5solution:每 100ml
中含有 H3BO3286mg,MnCl2·4H2O181mg,ZnSO4·7H2O22
mg,CuSO4·5H2O7.9mg,(NH4)6Mo7O24·4H2O3.9mg。
试验所用的培养液用磷酸盐标准母液和磷饥饿培养液
母液配成磷浓度分别为 0、0.02、0.05、0.10、0.20、2.00、5.00、
10.00mg/L的培养液。分别将 8种磷浓度的培养液 100ml
装入 250ml锥形瓶中,用无菌操作的方法接种,每瓶接入
饥饿培养 2d的斜生栅藻 4ml,用棉塞封口后,转入人工气
候箱中培养。培养温度设置为 25～26℃,光照强度为 2000
lx,光暗比为 12h∶12h,培养箱的湿度设置为 60%,所有试
验均设3个重复。
1.3 分析方法 斜生栅藻生长采用细胞数目增长测定、增
长率的测定和最大现存量的测定3种方法进行分析。测定
采用血球计数板计数的方法,每天测定1次。
比增长速率(μ)计算公式[2]如下:
μ=ln(xn-xn-1)/(tn-tn-1) (1)
式中,xn为当天的细胞值(个/ml);xn-1为前一天的细胞值
(个/ml);tn为对应于xn的培养天数(d);tn-1为对应于xn-1的
培养天数(d)。
进行最大现存量分析时,当每组试验每天的平均增长
率低于5%时,认为该组试验已达到最大现存量。
2 结果与分析
2.1 磷浓度对斜生栅藻细胞数目增长的影响 图 1表明,
在磷浓度为 2.00、5.00、10.00mg/L时,斜生栅藻的细胞密
度增长较快。在前 4d的培养过程中,8种培养液中斜生栅
水体磷浓度对斜生栅藻生长影响的研究
宋关玲,李 伟,丛 超,刘 朝 (山东理工大学生命科学学院,山东淄博 255049)
摘要 [目的]研究磷浓度对斜生栅藻生长的影响,以防止和控制“水华”的暴发。[方法]从斜生栅藻细胞数目、藻比增长速率和藻最大
现存量几个方面对磷的影响进行分析。[结果]在通常水体情况下,斜生栅藻的生长随着水体磷浓度的升高而加快,斜生栅藻生长的
最适磷浓度为2mg/L左右,低浓度和较高的磷浓度都会对斜生栅藻的生长起一定的限制作用。自然水体中当磷浓度达到 0.02mg/L
就被界定为水体富营养化,这时斜生栅藻就会随着外源磷向水体的输入而生长增快,一般情况的水体磷浓度均低于2.00mg/L。降低
自然水体中磷浓度的增加是控制绿藻“水华”暴发的根本措施。[结论]该研究为“水华”的综合治理提供了必要的理论基础。
关键词 斜生栅藻;磷浓度;生长;水华
中图分类号 Q948.11 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)35-11576-02
StudyontheEfectofPhosphorusConcentrationinWaterBodyontheGrowthofScenedesmusobliquus
SONGGuan!lingetal(ColegeofLifeScience,ShandongUniversityofTechnology,Zibo,Shandong255049)
Abstract[Objective]Thepurposewastostudytheefectofphosphorus(P)concentrationonthegrowthofScenedesmusobliquussoasto
preventandcontrolalgaebloombreakingout.[Method]TheefectofPwasanalyzedfromseveralaspectsofcelsnumber,increaserateofalgae
andmaximumstandingstockofS.obliquus.[Result]Undercommonconditionofwaterbody,thegrowthofS.obliquusacceleratedalongwiththe
incrementofPconcentrationinwaterbodywithoptimumPconcentrationbeingabout2mg/L.BothlowandhigherPconcentrationwouldplay
certainlimitingfunctiononthegrowthofS.obliquus.WhenthePconcentrationreached0.02mg/Linnaturalwaterbody,itwasdefinedaswater
eutrophicationandthegrowthofS.obliquuswouldacceleratealongwiththeinputofexternalPintowaterbody.Generaly,thePconcentrationin
waterbodywaslowerthan2.00mg/L.DecreasingtheincrementofPconcentrationinnaturalwaterbodywasthefundamentalmeasuretocontrol
greenalgaebloombreakingout.[Conclusion]Thestudyprovidednecessarytheoreticalbasisforthecomprehensivetreatmentofalgaebloom.
Keywords Scenedesmusobliquus;Phosphorusconcentration;Growth;Algaebloom
安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2007,35(35):11576-11577 责任编辑 张杨林 责任校对 王 淼
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2007.35.022
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(上接第11575页)
全可以达到 GB16889!1997规定的一级排放标准,尤其是
NH4+!N,经过 MBR的处理能够完全转化为氮气。由于系统
采用了 MBR反应器,超滤膜可以 100%地分离微生物,返
回到生化系统,使生化反应器内的污泥浓度从传统的 3~5
g/L提高到 20~30g/L[1],为常规活性污泥的 5~7倍,大大提
高了生化系统的反应效率,因此系统对于污染物的去除效
率很高。
3 系统的优缺点
3.1 优点 系统微生物浓度高,抗冲击负荷能力比较强,
进水污染物浓度的小范围波动不会影响出水水质;主要污染
物COD、BOD5和氨氮得到有效降解,生化系统体积负荷高。
3.2 缺点
(1)运行费用高,水力停留时间长,由于原水只是经过
调节池,然后直接进入生化系统,调节池中有机酸在厌氧条
件下发生水解酸化的作用,此时会产生大量的氨氮,因此经
过调节池调节后的渗滤液氨氮浓度会有所增加,约为2500
mg/L,如此高浓度的氨态氮直接进入生化系统,要达到完全
降解所需水力停留时间很长,而且耗氧量也很多,势必会造
成单位水运行费用偏高。
(2)经纳滤分离后得到出水和截留液(浓缩液)两部分,
产生的浓缩液中不仅含有大量的无机盐、重金属,而且还含
有生化系统难以降解的小分子有机物。目前针对浓缩液的
处理拟采用的方法是树脂吸附,但是处理费用不仅昂贵,而
且会产生大量的酸碱,会造成二次污染。
4 结语
常州市夹山垃圾填埋场经调试运行以来,系统运行稳
定,出水水质严格满足 GB16889!1997规定一级排放标准,
但是运行费用高也是一个不可回避的问题。因此,如何减少
运行费用,进一步提高出水水质是一个值得研究的问题。笔
者认为,由于经调节池的进水氨氮以及进水悬浮物浓度过
高是造成目前运行费用过高的主要原因,因此渗滤液在进
入生化系统之前应当进行适当的预处理,以降低氨氮、悬浮
物以及有机物胶体的浓度,从而降低运行费用,提高出水水
质及水量。
参考文献
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华中科技大学学报:城市科学版,2006,1(23):156-159.
藻的数目均无明显的增长,这段时间是斜生栅藻在新环境
中的生长停滞期,随着其对新环境的适应,开始进入对数生
长期,该阶段不同培养液中的藻细胞数目差别十分明显,磷
浓度较高(≥2mg/L)的条件下,细胞数目的增长明显增快,
但在磷浓度为 2～10mg/L的范围内,磷浓度的变化对细胞
数目增长的影响并不十分明显。
2.2 磷浓度对斜生栅藻比增长速率的影响 图 2表明,在
水体中磷浓度为 2.00mg/L时,斜生栅藻的比增长速率最
大。笔者计算比增长速率是以公式连续计算处于对数生长
期斜生栅藻的比增长速率 μ,然后求出比增长速率最大值。
计算时不同磷浓度下斜生栅藻达到最大比增长速率的时间
不同,但基本上都在培养6～8d的时间。磷浓度为0mg/L和
10.00mg/L时,斜生栅藻在培养的7～8d达到最大比增长速
率,其他的培养条件在培养6～7d达到最大比增长速率。由
比,笔者分析最适合斜生栅藻生长的磷浓度应该是在 2.00
mg/L左右。
2.3 磷浓度对斜生栅藻最大现存量的影响 图 3表明,磷
浓度为 2.00～5.00mg/L时斜生栅藻的最大现存量较大,其
中磷浓度为 5.00mg/L时斜生栅藻的最大现存量最大,达
到 6.86×106个/ml。从磷浓度对斜生栅藻比增长速率的影响
可以看出,在对数生长期培养液的磷浓度为 2.00mg/L时,
斜生栅藻的比增长速率最高,而从磷浓度对斜生栅藻最大
现存量的影响可以发现,磷浓度为 5.00mg/L时,藻细胞的
最大现存量却稍高于磷浓度为2.00mg/L时的情况。这应该
是模拟条件下随着培养时间的延长培养液中磷浓度的下降
引起的,在自然水体中应该基本不存在这样的问题。综合分
析,在自然水体的条件下,当水体的磷浓度为 2.00mg/L左
右时最适合斜生栅藻生长。
3 结论
在通常水体情况下,斜生栅藻的生长随着水体磷浓度
的升高而加快,斜生栅藻生长的最适磷浓度为2.00mg/L左
右,低浓度和较高的磷浓度都会对斜生栅藻的生长起一定
的限制作用。自然水体中,当磷浓度达到 0.02mg/L就被界
定为水体富营养化,一般情况的水体磷浓度均低于2.00mg/L,
这时斜生栅藻就会随着外源磷向水体的输入而生长增快。
控制水体磷浓度增加应该是控制绿藻“水华”的根本所在。
参考文献
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宋关玲等 水体磷浓度对斜生栅藻生长影响的研究35卷35期 11577