全 文 ：　　　收稿日期:2002-11-14
作者简介:吕福荣 ,(1971—),女 ,硕士 ,讲师。现从事环境化学的教学和科研工作。
基金项目:辽宁省科学技术基金资助(001059),负责人杨海波
文章编号:1008-9632(2003)02-0025-02
小球藻净化污水中氮磷能力的研究
吕福荣 ,杨海波 ,李英敏
(大连大学化学化工系 ,大连　116622)
摘　要:在小球藻液中分别添加不同浓度的 N、P溶液 ,研究小球藻净化氮 、磷的能力。实验结果表明 ,氮磷组合浓度不同
时对小球藻吸收氮 、磷有一定影响;在最佳 pH为 8.0～ 8.5 的条件下 , 吸收率可达 80%左右;升高温度或加强光照有利于
小球藻对磷 、氮的吸收。小球藻对氮 、磷的吸附随着培养时间的延长而逐渐升高。
关键词:小球藻;镍离子;氮;磷
中图分类号:Q949.21+7 文献标识码:A
　　氮 、磷是生物生长的必需的元素之一 ,但水体中磷
含量过高(如超过 0.2mg/L),引起藻类的过度繁殖 ,造
成湖泊 、河流透明度降低 ,水质恶化 ,即富营养化 ,是环
境治理的一大难题。
小球藻(Chlorella sp.)是一类普生性单细胞绿藻 ,
属于绿藻门 、绿藻纲 、小球藻属 。目前世界上已知的小
球藻有十几种 ,加上它的变种可达数百种之多 。由于
小球藻生态分布广 ,易于培养 ,生长速度快 ,是进行生
物技术研究的良好材料。曾有研究肯定了藻类对污水
中氮 、磷等营养物的去除作用和效果[ 1-3] ,本文研究了
小球藻对氮磷净化吸收的状况和影响因素 ,对于小球
藻应用于高氮 、磷含量的污水处理具有重要的指导意
义。
1　材料与方法
1.1　实验材料
藻种:小球藻由辽宁海洋水产研究所提供 。
实验用水:从深海中抽取污染较轻的海水 ,经三次
抽滤 ,再煮沸 、冷却后用于小球藻的培养 。
1.2　主要试剂
氢氧化钠 、碘化钾 、碘化汞 、酒石酸钾钠 、钼酸铵 、
氯化亚锡 、磷酸二氢钾 、氯化铵 、盐酸为分析纯。含
NH
+
4-N溶液(模拟水样)由氯化铵配制;含磷溶液(模
拟水样)由磷酸二氢钾配制 。溶液用去离子水配制;实
验用水为自来水 。
1.3　主要仪器
光学显微镜 、FA2004电子天平 、THZ-82水浴恒温
振荡器 、80-2型离心机 、酸度计 、723型可见分光光度
计 、78-1型磁力加热搅拌器 、台式干燥箱。
1.4　小球藻的培养
选择生命力 、生长旺盛 、颜色正常(呈鲜绿色)的藻
种进行接种 ,比例为1∶5 ,通过自然光照 ,自养培养的方
法 ,在测定其生物量的基础上确定生长平衡期以进行
污水处理的实验。
1.5　实验测定方法
1.5.1　小球藻生物量的测定方法
小球藻生物量的测定采用血球计数法 、干重法和
吸光光度法[ 4] 。
1.5.2　总磷的浓度的测定
氯化亚锡还原光度法[ 5] 。
1.5.3　NH+4 —N浓度的测定
采用纳氏试剂光度法[ 5] 。
1.6　实验操作步骤
取适当浓度的 N 、P 溶液于藻液中 ,总体积 100ml ,
用 723可见分光光度计测定藻液的吸光度 。振荡不同
时间 ,吸取溶液用 0.45um 滤膜过滤后测定溶液中残余
的总磷 、NH+4 —N浓度 。调整溶液 pH 、温度 、光照及改
变体系的共存离子 ,测定平衡时溶液中残余的总磷 、
NH+4 —N浓度。
2　结果与讨论
2.1　时间对吸附的影响
固定N 、P 的浓度(NH+4 —N 的浓度为 200mg/L , P
的浓度为 100mg/L ,pH=8.0 ,T =20℃),每隔一定时间
吸取一定量的藻液离心 ,测定上清夜中 NH+4 —N 、磷的
浓度 。小球藻对 NH+4 —N 、磷的吸附如下图 1 所示。
由图可知 ,小球藻对于 N 、P 的吸附是贯穿整个吸附过
程的 ,说明N 、P 的富集机理与重金属的是不完全相同
的 。这是因为 N 、P 是小球藻生长的营养物质 ,藻细胞
壁上存在一定的磷酸根 、羧基 、巯基 、胺基等基团 ,小球
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生 物 学 杂 志
JOURNAL OF BIOLOGY
　 Vol.20　No.2
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藻对N 、P的吸附属于缓慢吸附 。而且由以上两个图也
可以看出 ,N 的吸附率比 P的稍高 ,这是因为藻细胞壁
表面存在磷酸根 ,而无氨根。
时间/ h
图 1　时间对小球藻吸收 NH+4 —N 、磷的影响
◇　　NH+4—N　 □　磷
2.2　N 、P 浓度对小球藻净化能力的影响
N的浓度分别为N1=100mg/L ,N2=200mg/L ,N3 =
300mg/L;P 的浓度分别为 P1=50mg/L ,P2=100mg/L ,P3
=150mg/L ,将 N 、P浓度进行正交组合成 9组。
图 2　NP 浓度与小球藻对 N的吸附率关系图
图 3　NP浓度与小球藻对 P的吸附率关系图
　　图2显示小球藻对N的吸收随 N ,P 浓度组合不同
而有很大不同 。而从图 3 可以看出 ,小球藻在一定浓
度范围内可以有效地吸收磷 ,超过此范围将影响它对
磷的吸收力。
2.3　温度及光照对小球藻净化能力的影响
改变小球藻的吸附温度分别为 20℃、30℃,发现随
着温度的升高 ,利于小球藻对N 、P 的吸附 ,这与吸附热
动力学有关。吸附温度主要通过影响生物吸附剂的生
理代谢活动 、基团吸附热动力和吸附热容等因素 ,进而
影响吸附效果 。所以 ,温度升高使小球藻的净化能力
变强。
表 1　光照对小球藻净化氮 、磷能力的影响
光照情况 CN(mg/ l) N% CP(mg/ l) P%
黑　暗 57.7 42.3 32.7 34.7
灯　光 52.5 47.5 27.2 45.6
　　将 2瓶配制好的藻液 ,分别在灯光和暗室中放置 3
小时 ,实验结果表 1所示。由上表可以看出 ,一定的光
强能提高小球藻对 N 、P 的吸收能力。这是因为藻细胞
内缓慢的运输是一个主动转移的过程 ,需要代谢提供
能量。
2.4　不同生长期对小球藻吸附的影响
小球藻的生长分为四个时期 ,分别为延缓期 、对数
生长期 、静止期 、死亡期 ,在这四个阶段测定 N 、P 的浓
度 ,如图 4 ,5所示 。由图可以看出 ,小球藻对 N 、P的吸
附随着培养时间的延长而逐渐升高。
图 4　不同生长时期小球藻对 N的吸附
图 5　不同生长时期小球藻对P 的吸附
3　结论
在磷 、NH+4 —N 共存的体系中 ,小球藻对氮 、磷的
吸附随着时间的延长而增加 ,一定的氮磷浓渡组合将
有利于对氮 、磷的吸收 。其他条件一定时 ,升高温度或
加强光照亦有利于小球藻对磷 、NH+4 —N的富集和吸
收 。可以进行更加深入研究以应用于污水处理中。
参考文献:
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图 2　花生 DNA琼脂糖凝胶电泳图 1.0%琼脂糖 , pH8.0 ,
离子强度 0.050;1.花生 DNA　2.50kbλ-DNA.
在所选定的条件下 ,DNA的产率在 4.0mg/g 左右 ,
A260/A280值在 1.8 ～ 1.9 之间 ,纯度高 。所提取的 DNA
的紫外光谱示于图 1。琼脂糖凝胶电泳结果示于图 2 ,
花生 DNA只有一个条带 ,表明在提取过程中 DNA无断
裂降解。
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Extraction of total DNA from peanut
XIONG Jin_fang ,XIANG Yu_jun ,ZHANG Zheng_qi
Abstract:The conditions of extracting total DNA from peanut is optimized.4.0mg of purified DNA was obtained from 1.0g
peanut sprout under the following conditions:3.50ml cell extraction solution ,2.50ml saturated KCl solution , the rate between the
phenol/chloroform/ isoamyl alcohol solution , chloroform/ isomayl solution or isopropanol and the sample solution being 0.25 ,0.
30and 0.60 , respectively.
Keywords:DNA;peanut;extraction
(上接第 26页)
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Study on the N ,P purification ability of Chlorella
LU Fu_rong ,YANG Hai_bo ,LI Ying_min
(Department of Chemistry and Chemical Engineering ,Dalian University ,Dalian ,116622 ,China)
Abstract　Different concentrations of N 、P containing solution were designed to study the abiliy of adsorption of N 、P by
chlorella.The results showed that different combination of N ,P concentration could take certain effect on adsorption of N ,P by
chlorella.At the best pH range from 8.0_8.5 , the adsorption rate is about 80%;raising temperature or light intensity could
benefit the adsorption of N ,P by chlorella.The adsorption of Chlorella to N ,P increase gradually with the prolonging of culturing
time.
Key words　Chlorella;adsorption;N;P
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