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利用光合微藻与好氧菌间的协同作用去除废水中的氮、磷,达到废水净化的目的成为当前畜禽养殖废水进行无害化、资源化处理的新途径。本研究选择小球藻和好氧菌地衣芽孢杆菌构建小球藻-地衣芽孢杆菌共培养体系（C.v-B.l）,并以此为基础开展C.v-B.l体系用于猪场废水处理的效果研究及废水净化过程中的藻菌协同机制,以期为利用藻菌共培养体系实现畜禽废水资源化处理奠定基础。具体研究内容和结果如下:（1）藻菌共培养体系净化猪场厌氧废水效果及影响因素通过微藻与细菌的细胞生长及废水污染物指标的监测,探究猪场废水处理过程中C.v-B.l体系的生长适应情况及污染物去除能力。研究结果显示,相比于纯藻和纯菌体系,由小球藻和地衣芽孢杆菌构成的C.v-B.l体系具有明显的生长促进作用,其叶绿素含量最高可达13.2 mg·L-1,较纯小球藻体系显著提高48.9%（P<0.05）;对TN、TP、NH4+-N及COD的去除率分别达到34.3%、64.5%、69.1%、57.5%,处理效果显著好于纯小球藻体系与纯菌体系,TP去除后含量达到排放标准（GB18596-2001）,说明藻菌共培养体系在猪场废水中生长适应良好,且小球藻与地衣芽孢杆菌间存在一定的协同促生长作用。分别考察添加初始碳源的种类与浓度对C.v-B.l去除氮磷的影响,结果表明,两种碳源相比,添加乙酸钠对藻菌体系去除氮磷效果更好,浓度为5.0 g·L-1时,对TN、TP、NH4+-N去除率分别达到48.7%、93.1%、90.1%,NH4+-N去除率较添加葡萄糖显著提高12.4%（P<0.05）,TP和NH4+-N去除后含量均达到排放标准;添加乙酸钠时,0.0-5.0 g·L-1浓度范围内,藻菌体系整体污染物去除率与碳源浓度呈正相关;添加葡萄糖时,在1.25 g·L-1条件下藻菌体系去除污染物效率最高,对TN、TP、NH4+-N去除率分别达到48.0%、87.2%、80.2%,TP和NH4+-N去除后含量均可达到排放标准,说明不同碳源种类及浓度对藻菌体系脱氮除磷能力影响显著。（2）藻菌间基于碳-氧交换的协同机制研究通过监测C.v-B.l中藻菌细胞生长曲线、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）活力及体系溶解氧、pH和总无机碳（TIC）等指标变化,考察微藻与细菌间在碳氧交换层面的协同机制,结果表明:共培养体系中叶绿素含量、微藻光和作用活性、溶解氧含量及细菌生物量分别较纯藻体系显著提升71.2%、57.4%、1.6倍、34.8%（P<0.05）,说明共培养体系中微藻光反应强度显著提高,O2释放量增加,提升水体溶解氧含量,对于共培养体系中的好氧菌的生长有促进作用。监测藻菌共培养体系中TIC浓度、pH变化、Rubisco酶活力及藻细胞生物量,结果表明TIC含量、Rubisco酶活力及藻细胞生物量较纯藻体系显著提高74.4%、69.8%、74.6%（P<0.05）,pH较纯藻体系上升较缓慢且长时间维持在7.6以下,说明共培养细菌通过呼吸作用释放CO2提高共培养体系中TIC含量,同时刺激微藻Rubisco酶的分泌加强微藻对CO2的固定与转化,促进微藻生长。上述实验结果验证了微藻与好氧菌间可以通过O2和CO2的气体交换达到协同促进的作用。（3）藻菌间基于氮代谢相关酶活力变化的协同机制研究废水中氮的消除效果与藻菌细胞中对氮素吸收、转换等相关代谢途径的酶活性有关,本研究通过对藻菌共培养体系中与氮元素代谢相关酶活力的测定,考察小球藻与其培养菌间的协同机制,研究结果如下:通过测定C.v-B.l体系中脲酶（UE）活性与废水中尿素含量变化,发现C.v-B.l体系中微藻UE酶活力6 d达到最大酶活力0.07 U·10-6 cell,较纯藻体系显著提高40.7%（P<0.05）,培养后期水体尿素含量为3.2 mg·L-1,去除率97.7%,较纯藻体系显著提高1.4倍（P<0.05）。说明在脲酶催化分解尿素生成NH3和CO2这一代谢通路中,细菌能够刺激微藻脲酶分泌,加快尿素分解。对与氨氮吸收转化相关酶活力的测定结果显示,C.v-B.l体系中的谷氨酸脱氢酶（GDH）、谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酰胺合成酶（GS）的酶活力最高分别达到0.1 U·10-4 cell、0.01 U·10-4 cell和1.1 U·g-1,GDH酶活力较纯藻体系显著提高11.9倍（P<0.05）,GOGAT酶活力高峰较纯藻体系提前6天出现,两者峰值无显著性差异（P>0.05）,GS酶活力较纯藻体系显著下降57.1%（P<0.05）,但三种酶活力达到最高峰值的时间不同。培养后期藻菌共培养体系水体氨氮含量为124.2 mg·L-1,去除率66.9%,较纯藻体系显著提高19.1%（P<0.05）。说明藻菌间通过刺激与氨氮吸收与转化相关酶的活力提升,提高对水体中氨氮的去除。对与硝态氮吸收转化相关酶活力的测定结果显示,C.v-B.l体系中的硝酸还原酶（NR）、亚硝酸还原酶（NiR）的酶活力最高分别达到6.8 U·g-1、3.5×10-4μmol·h-1·10-4cell,NR酶活力高峰较纯藻体系纯藻体系推迟3 d出现,两者峰值无显著性差异（P>0.05）,NiR酶活力较纯藻体系显著提高1.1倍（P<0.05）,培养后期藻菌共培养体系水体硝氮含量为173.4 mg·L-1,去除率28.1%,较纯藻体系显著提升68.2%（P<0.05）,亚硝氮含量为127.4 mg·L-1,去除率23.5%,较纯藻体系显著提升79.3%（P<0.05）。说明藻菌间通过刺激与硝态氮吸收与转化相关酶的活力提升,提高对硝酸盐、亚硝酸盐的去除效果。