【摘 要】
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菌藻共生（Microalgal-bacterial symbiosis,MABS）系统因为具有同步脱氮除磷、减少二氧化碳排放和产生生物质能的优点而备受关注。然而,由于微藻细胞密度低且表面带负电荷,微藻生物量的沉降性能差已经成为限制MABS系统推广的主要因素。因此,本实验研究了Ca2+/Mg2+/K+/Li+对MABS系统脱氮除磷性能和生长特性的影响,寻找促进MABS系统氮磷去除和絮体沉降的最适无机
【基金项目】
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国家自然科学基金青年科学基金项目（项目名称:菌藻共生序批式泥膜系统构建及氮磷去除强化机制研究;项目批准号:51908448）； 陕西省自然科学基金一般项目（青年）（项目名称:菌藻共生序批式泥膜系统构建及氮磷去除强化过程研究;项目批准号:2020JQ-661）；
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菌藻共生（Microalgal-bacterial symbiosis,MABS）系统因为具有同步脱氮除磷、减少二氧化碳排放和产生生物质能的优点而备受关注。然而,由于微藻细胞密度低且表面带负电荷,微藻生物量的沉降性能差已经成为限制MABS系统推广的主要因素。因此,本实验研究了Ca2+/Mg2+/K+/Li+对MABS系统脱氮除磷性能和生长特性的影响,寻找促进MABS系统氮磷去除和絮体沉降的最适无机阳离子浓度,其主要研究结果有:（1）低浓度（0.1 m M）Ca2+/Mg2+/K+对MABS系统去除氮磷有促进作用,TN和TP去除率相比对照组分别提高了3.04%、1.01%,5.67%、15.83%和5.35%、1.94%。相反地,高浓度（10 m M）Ca2+/Mg2+/K+和Li+抑制了系统氮磷去除效果,TN和TP去除率相比对照组分别降低了1.80%、7.25%,2.11%、12.43%,4.83%、10.72%和7.11%、10.14%。研究发现,本实验中MABS去除氮磷主要依靠微藻的同化吸收作用。（2）考察Ca2+/Mg2+/K+/Li+对MABS生长特性影响的研究发现,低浓度（0.1 m M）Ca2+/Mg2+/K+影响下微生物生长最快,Chl-a含量相比对照组提高了26.59%、16.70%和77.31%。相反地,高浓度（10 m M）Ca2+/Mg2+/K+和Li+影响下抑制微生物生长,Chl-a含量相比对照组分别降低了8.22%、24.33%、29.58%和18.46%。（3）进一步考察共生絮体结构发现,絮体粒径随离子浓度增加而增大,比表面积则随之减小;而相同离子浓度下,不同阳离子对微藻沉降性能的影响程度为:Ca2+/Mg2+＞Li+＞K+。机理分析表明,吸附在MABS絮体和溶解在液相中的无机阳离子主要通过电性中和及压缩双电子层作用降低微藻细胞的分散性;低浓度Ca2+/Mg2+/K+可促进微生物生长,从而提高氮磷去除效果,Li+和高浓度Ca2+/Mg2+/K+则表现为抑制作用,从而促进微生物分泌胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substance,EPS）,进一步提升菌藻团聚和沉降效果。
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