小球藻对水产养殖废水的净化及响应

发布时间：2020-08-13 06:16

【摘要】：近年来,随着生活水平的提高,人们对水产品的需求量不断增加,水产养殖业发展迅猛,水产养殖废水的处理已成了大家关注的热点。红鳍东方渶因其味道鲜美、肉质细嫩,经济价值高昂,已在我国北方地区和日本、韩国等地形成养殖规模。如何净化红鳍东方渶的养殖废水,未见相关报道。本文以红鳍东方渶养殖废水为对象,筛选出适合净化该废水的微藻,并研究了微藻对该废水的适应性响应。检测天津市大港区某水产养殖公司排放的红鳍东方渶养殖废水,发现水体中氨氮、亚硝态氮、硝态氮、总氮、总磷、COD的含量分别为8.0 mg/L、5.0 mg/L、17.0 mg/L、42.0mg/L、2.0mg/L、100.0mg/L。比较小球藻、螺旋藻和杜氏盐藻对该废水的净化效果。发现小球藻的净化效果最好,对氨氮、亚硝态氮、硝态氮、总氮、总磷、COD的去除率分别为92%、71%、40%、53%、84%和57%。为了降低小球藻净化废水的成本,我们对小球藻进行了固定化。通过正交试验,得到固定小球藻的最佳条件:4%海藻酸钠(SA)、2%聚乙烯醇(PVA),3%硼酸,2%氯化钙、固定化时间为2h。检测固定化小球藻净化红鳍东方渶养殖废水的效果,发现固定化小球藻单次净化废水的能力低于游离的小球藻,单次去除NH4+、TP、NO2-、COD的效率分别为78%、68%、58%、59%。以上结果说明小球藻可以净化红鳍东方渶养殖废水。小球藻固定化后仍具有一定的净化功能,具有生产上净化红鳍东方渶养殖废水的潜力。生物净化养殖废水的首要条件是能在废水中正常生长。接种小球藻于红鳍东方渶养殖废水中,发现小球藻的生长速率比在传统的BG-11培养基中高,但单位细胞的叶绿素含量前者却低于后者。比较两种环境下小球藻的净光合速率,发现在低光强下,二者没有明显的差别,当光强超过4000 lux时,生长在BG-11培养基的小球藻净光合速率明显大于生长于废水中的小球藻,前者的最大净光合速率是后者的1.3倍。说明红鳍东方渶养殖废水抑制了小球藻的光合过程。对比氮代谢的关键酶硝酸还原酶(NR)的活性,发现小球藻在养殖废水和BG-11培养基中最大NR活性分别为0.12 μg NO2-/mg Chl.h和0.07μgNO2-/mg Chl·h,前者是后者的1.7倍。说明红鳍东方渶养殖废水提高了小球藻的NR活性。NR的产物之一是一氧化氮(NO),对比两种环境下的NO差异,发现红鳍东方渶养殖污水使小球藻体内的NO增高了 32%。研究NO对光合作用碳代谢的关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性的影响时,发现NO抑制了 Rubisco的活性,且是通过转录后修饰而调控Rubisco活性。由此得出推论,红鳍东方渶养殖废水提高了小球藻NR的活性,产生了较多的NO,NO通过抑制Rubisco活性而降低小球藻的光合速率。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X714;X173
【图文】：

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本文编号：2791639