文獻(xiàn)解讀：光照對城市污水處理效率、副產(chǎn)物產(chǎn)生和四尾柵藻生長的影響

瀏覽次數(shù)：535　發(fā)布日期：2025-12-10　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

發(fā)展低能耗、可持續(xù)的綠色廢水處理技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵方向。新興的基于微藻的技術(shù)，利用光合同化，在協(xié)同實(shí)現(xiàn)污染物去除和資源回收方面顯示出巨大的潛力。為了更深入地研究不同光照條件對真實(shí)廢水基質(zhì)中微藻的機(jī)理影響，本研究在未消毒的城市廢水中培養(yǎng)了四尾柵藻（S.quadricauda）。耦合調(diào)節(jié)對光譜（白色、紅色、藍(lán)色）和不同強(qiáng)度（高、中、低）進(jìn)行了多維評(píng)估，以評(píng)估生長性能、高價(jià)值產(chǎn)品合成、廢水凈化效率和微生物群落進(jìn)化。結(jié)果表明，紅光和白光顯著促進(jìn)了S.quadricauda的生長和光合活性，導(dǎo)致最大細(xì)胞密度為14.5×105個(gè)細(xì)胞/mL。在高強(qiáng)度光照下，S.quadriccauda表現(xiàn)出改善的污染物同化作用，對總氮、總磷、氨氮的去除率分別為95.4%、97.3%、98.2%和82.9%，高錳酸鹽指數(shù)。相反，藍(lán)光刺激了包括多糖、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在內(nèi)的高價(jià)值產(chǎn)品的合成，同時(shí)也大大提高了不飽和脂肪酸和生物柴油相關(guān)熱解產(chǎn)品的總產(chǎn)量。這通過提高總資源回收率來彌補(bǔ)較低的生物質(zhì)產(chǎn)量。此外，高細(xì)胞密度的S.quadricauda顯著促進(jìn)了城市廢水中微生物群落的演替和多樣性指數(shù)的變化，建立了穩(wěn)定的藻類-細(xì)菌共生系統(tǒng)。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了光譜和強(qiáng)度協(xié)調(diào)的S.quadricauda培養(yǎng)物在廢水處理和高價(jià)值產(chǎn)品合成方面的潛力，為基于藻類的城市廢水處理途徑提供了一種創(chuàng)新的照明策略。

研究單位：
甘肅省微藻技術(shù)創(chuàng)新中心
甘肅省河西走廊資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
河西大學(xué)
甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院
甘肅開元生物技術(shù)發(fā)展中心有限公司
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院城市農(nóng)業(yè)研究所

翼鬃麒科技（北京）有限公司自主研發(fā)藻類分析測量儀器，型號(hào)YZQ-201C藻類熒光-光合儀助力科研實(shí)驗(yàn)，完成本文章中必要的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

YZQ-201C藻類熒光-光合儀，是我公司“自主研發(fā)”的藻類生理的系列產(chǎn)品之一。該設(shè)備是在藻類光合儀基礎(chǔ)上增加了藻類熒光測量的新款儀器。既能夠監(jiān)測光合放氧和呼吸耗氧，又可以測量藻類OJIP熒光動(dòng)力學(xué)曲線，從而得到最大光化學(xué)效率。首先儀器特色是恒溫控制、光譜可以調(diào)節(jié)、光強(qiáng)可以調(diào)節(jié)，控溫精度達(dá)到±0.1℃。光譜分為白、R、G、B四種光譜可選，也可以多光譜定制。光學(xué)測量原理，測量微動(dòng)態(tài)氧變化，自帶攪拌功能使得測量更加穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以是相同溫度，不同光強(qiáng)，還可以是不同溫度，同一光強(qiáng)對比測量均可實(shí)現(xiàn)。在恒溫恒光環(huán)境下可連續(xù)監(jiān)測藻類、根系、微生物、葉綠體等樣本的微動(dòng)態(tài)氧的變化，從而計(jì)算光合速率變化的狀況。其次是將藻液收集到熒光測量室內(nèi)進(jìn)行熒光指標(biāo)測量，熒光測量室包括藻液收集裝置和藻液暗適應(yīng)裝置，主機(jī)啟動(dòng)測量即可。

功能與特點(diǎn)
1. 光學(xué)測量技術(shù)優(yōu)勢在于反應(yīng)速度快，穩(wěn)定性好，重復(fù)性好；對比極譜（CLARK）氧電極（電化學(xué)原理），不需要每次測量前要標(biāo)定，不需要更換溶氧膜，不需要更換電解液，不需要打磨電極，不需要活化復(fù)新電極。
2. 恒定溫度、不同光質(zhì)、不同光強(qiáng)下樣本光合速率的變化測量。
3. 不同溫度梯度下的同一樣本光合速率的變化測量。
4. 自帶攪拌使得測量數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。
5. 自帶控制軟件可進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

應(yīng)用
（1）藻類光合生理生態(tài)的研究
（2）微生物、根、花粉等呼吸速率的研究
（3）葉綠體等高等植物光合速率的研究