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基于微藻培养的市政污水处理不仅能够有效地去除污水中的污染物,还能积累微藻生物质用于生产生物柴油等高附加值产品。然而,微藻采收成本过高一直是微藻大规模培养产业发展的主要瓶颈之一。虽然用无机絮凝剂采收微藻可以达到良好的效果,但是其中的重金属离子会影响微藻细胞活性。本课题以一株富油微藻Parachlorella kessleri TY处理市政污水,研究氯化铁絮凝剂对其絮凝特性、生理活性、总脂含量以及污水处理性能的影响,旨在为无机絮凝剂采收微藻生物质提供一些技术支持。主要研究结果如下:(1)污水处理结束后,使用不同浓度的FeCl3絮凝采收P.kessleri TY,并测定P.kessleri TY的絮凝特性、生理活性和总脂含量。当FeCl3浓度为100 mg/L且絮凝时间为5 min时,P.kessleri TY悬浮液的絮凝效率即可达到96.7%。与此同时,P.kessleri TY细胞的PDHA活性最高,说明细胞活力较好。继续增加FeCl3浓度或延长絮凝时间不但没有显著提升絮凝效率,反而导致死亡细胞数量增多。结合SOD和CAT活性的变化,判断P.kessleri TY细胞在高浓度FeCl3下产生过量的活性氧(ROS)引起细胞发生氧化应激反应。一旦增加的抗氧化酶活性不足以清除高浓度FeCl3诱导产生的ROS时,过量积累的ROS会导致细胞死亡。这些结果说明,当藻液中的FeCl3浓度超过100 mg/L后,絮凝效率不再显著提高,而且继续增加FeCl3浓度或者延长絮凝时间都会降低P.kessleri TY细胞的生理活性。需要说明的是,使用FeCl3絮凝采收不会影响P.kessleri TY的总脂含量。(2)污水处理结束后,使用不同浓度的FeCl3絮凝采收P.kessleri TY,然后再接种到市政污水中,测定P.kessleri TY的污水处理性能和生理指标。实验数据表明,使用不同浓度FeCl3絮凝采收的P.kessleri TY在市政污水中的生长曲线和污水处理性能基本一致。但是随着絮凝采收时的FeCl3浓度越高,培养过程中P.kessleri TY的叶绿素含量越低,叶绿素荧光参数值越高。进一步研究发现,培养时会有部分细胞死亡,死亡细胞数量随絮凝时的FeCl3浓度升高而增多。絮凝时高浓度的FeCl3会破坏部分P.kessleri TY细胞的叶绿体,导致整体叶绿素含量越低,但是存活细胞的光合效率越高。这些结果说明,使用FeCl3絮凝采收的P.kessleri TY可以作为市政污水处理的接种生物质,且其污水处理性能与自然沉降采收的P.kessleri TY相比基本相同。基于上述研究结果,我们建议在使用FeCl3絮凝剂从处理结束的市政污水中采收P.kessleri TY时,设置FeCl3浓度为100 mg/L且絮凝时间为5 min,以达到良好的絮凝效果和细胞活力,并且絮凝后的P.kessleri TY细胞可以作为接种生物质继续处理市政污水。