微藻是水生态环境中的初级生产者,具有种类多、分布广、生长速率快、油脂含量高等特点,被认为是生产生物柴油最具潜力的原料。微藻生物柴油的制备包括:微藻培养、采收以及生物质转化等环节。使用生活污水培养微藻能够降低微藻的培养成本,但微藻细胞微小、培养物细胞密度较低、细胞表面带有负电荷等特点使得微藻采收难度大、成本高。微藻的采收仍是微藻生物能源产业化应用的瓶颈所在。针对此问题,本文选取一株棕鞭藻,采用A13+絮凝法以及由pH改变诱导的自絮凝,探究其在BG11、glu BG11(添加10 g/L葡萄糖的BG11培养基)、生活污水三种营养环境中的絮凝特点,并采用傅里叶红外光谱法、三维荧光光谱法、离子色谱法对三种营养环境中棕鞭藻生成的胞外聚合物(Algal Organic Matter,AOM)进行结构分析,进而揭示不同营养环境对棕鞭藻絮凝的影响机制。研究结果表明:在加糖培养基中,葡萄糖能够促进棕鞭藻在生长过程中产生大量的AOM,棕鞭藻所产的AOM中含有C=O、C-N等与蛋白质有关的基团且各基团的含量与培养基中葡萄糖浓度成正比。因C=O、C-N能够与金属离子发生络合作用与表面带有负电荷的棕鞭藻细胞竞争培养液中有限的金属离子,故使得棕鞭藻细胞表面负电荷无法中和,进而对其絮凝过程产生了抑制作用。在pH(1～8)范围内,棕鞭藻在生活污水中的自絮凝效率最高,pH为2时其絮凝效率可达86.01%,棕鞭藻更适合在低pH条件下的生活污水中絮凝。与此同时,在高pH(11～12)条件下,棕鞭藻的絮凝效率仅为30%,远低于其在BG11培养基中的自絮凝效率,通过对生活污水中Ca2+、Mg2+等金属离子含量的测定,结果表明生活污水中Mg2+含量过低(仅为0.36 mg/L),是导致棕鞭藻在高pH条件下絮凝效率较低的直接原因。棕鞭藻分别在以蛋白胨为碳源的模拟污水中以及与分离自生活污水中的根瘤菌和芽孢杆菌共培养时,在低pH条件下絮凝效率较高,这与棕鞭藻在生活污水中絮凝效率一致。分别对棕鞭藻在以蛋白胨为碳源的模拟污水、棕鞭藻与分离自生活污水的根瘤菌和芽孢杆菌共培养后所产的AOM进行组分分析发现,棕鞭藻所产AOM中含有大量相同官能团,其AOM中多糖水解后得到大量相同单糖。因此,棕鞭藻在低pH条件下的生活污水中絮凝效率较高与生活污水中有机物大分子以及体系内共栖细菌对棕鞭藻所产AOM的组分影响有关。本研究将为系统揭示有机物及生活污水环境对微藻采收的影响机制提供重要依据,为进一步在生活污水环境中建立经济、高效的微藻采收体系提供重要指导。