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菌藻共生系统在生猪养殖污水处理中的应用及其互作机制的研究进展孙宏，李园成，王新，沈琦，姚晓红，吴逸飞，汤江武*（浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所，浙江杭州 310021）摘 要：生猪养殖污水中污染物负荷高，处理难度大，对环境造成潜在风险。
菌藻共生系统是微藻与细菌的共生系统，目前已在国内外开展了广泛研究，可高效去除污水中的氮、磷等污染物，具有较好的开发应用前景。
本文就近年来菌藻共生系统对生猪养殖污水中氮、磷和重金属等的处理效果展开综述，深入介绍藻菌间在氮磷营养元素利用等方面的互作机制，并对可能影响处理生猪养殖污水效果的因素和相关光反应器装置进行分析汇总，为菌藻共生系统在生猪养殖污水处置中的应用提供科学参考。
关键词：菌藻共生系统；生猪养殖污水；互作机制；处理应用中图分类号：S828.4 文献标识码：A DOI编号：10.19556/j.0258-7033.20200323-03生猪养殖的规模化、集约化发展在满足猪肉消费的同时，也产生了大量养殖污水等废弃物，生猪养殖污水含有高浓度的氨氮、有机物和磷，若处置不合理将对环境造成严重危害。
以我国最常用的干清粪方式为例，养殖污水的化学需氧量（COD）、氨氮、总氮和总磷可分别达到5 664.17、732.5、1 100和564.67 mg/L[1]。
目前采用的以生化手段为主的处置方法能耗较大，仅提供曝气就占50%以上的污水处理运行成本[2]。
利用光合自养微藻处理养殖污水可实现污染物去除的同时积累生物质，从而实现氮、磷等资源的循环利用，是一种处理养殖污水的有效手段。
但该方法也存在耐受负荷低、大规模应用去除效率不高及下游微藻资源化利用成本高等问题[3]。
自然界中，微藻可与细菌共同形成菌藻共生系统存在。
近年来，国内外学者对微藻与细菌的互作机制开展了广泛研究，逐步明确了菌藻共生系统在协同污水净化处理中较单一微藻处理的优势[4-5]。
在此背景下，本文着重介绍了该系统在生猪养殖污水净化中的处理效果，并就其潜在机制及可能的影响因素进行综述。
菌藻共生系统污水处理研究进展摘要：通过利用菌藻间的互利共生原理构建菌藻共生系统，因为国内对菌藻复合生物膜反应器的研究比较少，而且现有的反应器也不适用于培养菌藻生物膜用在污水处理方面。
故为了突破菌藻生物膜技术应用的关键，更加深入了解和科学应用的掌握改技术。
现今探索一新型菌藻复合生物膜反应器，本文对光源内置型菌藻生物膜反应器进行综述，并展望未来发展趋势。
关键词：菌藻共生；光生物反应器；生物膜；污水处理随着我国社会经济迅速发展，环境中水污染的问题开始突显，特别是由于氮、磷过剩导致的水体富营养化问题日益加重[1]。
因此有效的去除及再利用废水中的氮、磷是解决问题的关键[2]。
许多研究表明菌藻共生系统较传统活性污泥处理技术具有更大的优势。
王荣昌等[3]研究表明，利用菌藻共生系统处理含高N、P污水、重金属污水等，具有一定优势，这为工业及生活产生的废水达到规定的水质标准，改善我们的水质提供了一定的技术方向。
熊云武等[4]研究表明，利用菌藻共生系统净化水质，在污水深度净化方面具有较大潜在优势。
本文主要对菌藻污水处理装置和相关原理技术进行总结分析。
1菌藻共生系统机理微藻是一类分布广泛、光合利用度高、生长脱氮除磷、难降解有机物、及Cr、Cd、Hg等重金属离子的一种生物[5]。
近些年随着对藻类的深入研究，利用微藻来净化污水的技术已经得到了广泛的关注。
伴随着对微藻的深入研究，发现微藻和细菌之间净化污水的方式是相互协同的关系[6]。
微生物能降解废水中的含碳有机物，得到的产物二氧化碳可以作为微藻碳源，促进其光合作用的同时会释放一定量氧气供细菌使用[7]。
作为微生物和微藻生长的必要元素氮、磷营养物质，菌藻生物膜污水处理技术具有较高的氮磷去除率。
微藻可通过光合作用释放出氧气，细菌可利用此氧气来降解污染物的同时产生二氧化碳和水。
微藻可利用此二氧化碳进行光合作用[3]。
氮磷物质作为可以供给微藻和细菌生长需求的营养物质，形成一个闭环式循环利用系统。
水体中藻菌相互关系及其对藻类水华的贡献摘要：细菌在水体营养循环过程中的作用及其生态学意义的研究已经得到广泛重视，但细菌与藻类之间的营养关系尚无定论，它是水生态学家研究的热点问题之一。
通常认为，藻菌营养关系及其行为将随各种环境条件的波动而变化。
随着水体富营养化程度的日益严重，藻类过度繁盛引起的水华时有发生，细菌在水华的发生、发展、繁盛与消亡的全过程中的作用不尽相同，其群落组成亦复杂多变，其与藻类的关系在一定程度上可决定藻类水华的发展趋势。
关键词：藻类；细菌；水华水生生态系统中，藻类与细菌之间的关系已越来越引起科学家们的重视，二者之间的相互作用对整个系统的物质循环与能量流动起着举足轻重的作用。
一般认为，细菌对藻类的影响主要体现在两个方面，一方面细菌吸收藻类产生的有机物质，产生可被浮游生物（包括藻类）直接利用的营养物质，进而调节藻类的生长环境。
另一方面，细菌也可直接或者间接地抑制藻类的生长，甚至裂解藻类细胞，即所谓的杀藻。
藻类对细菌也有相似的两方面的作用。
一方面，藻类产生的大量有机质是细菌得以繁盛的底物。
另一方面，藻类与细菌之间对营养物质的利用也会存在竞争关系。
由于这些错综复杂的关系，使人们对研究细菌在湖泊水华的发生、发展、繁盛以及衰亡的整个过程中究竟起着什么作用以及作用机制产生了很大的兴趣，从而期望从微生物群落变化的角度为水华的发生机制以及水华的治理提供一些参考依据。
作为水体中的主要初级生产力，藻类对水体中营养元素的地球化学循环起着十分重要的作用。
目前，国内的研究多聚焦于浮游植物－浮游动物－鱼类这一食物链循环，而对微生物环和其它的物质循环过程则研究较少，微生物环主要指溶解有机碳－自由生活的异养细菌－原生动物－后生动物，在这一循环中，细菌在其中有着非常重要的影响，而溶解有机碳的主要来源又是藻类的分泌物或者是死亡的残体。
在水生态系统中，细菌不仅是分解者，也是生产者，当藻类繁盛时候，藻类会与细菌产生明显的对营养物质的竞争关系，但由于藻类分泌的物质又是细菌生长的底物，故它们之间也可能存在一种互相依赖的关系，即细菌会分泌胞外酶促进有机物质的降解，进而促发藻类的大量生长，而藻类的大量生长势必会产生更多的胞外分泌物质，主要以有机碳为主，此时细菌再加以利用和吸收，这样两者之间具有一种明显的互生关系，在藻类死亡后，其残体又是细菌生长的底物，同时细菌又可黏附在浮游植物的表面，利用藻类产生的有机碎屑营养进行自身的增殖活动。
藻-菌颗粒污泥处理低C-N生活污水的研究藻-菌颗粒污泥处理低C/N生活污水的研究摘要：随着人口的不断增加和城市化进程的加快，生活污水处理成为了一项重要的环境问题。
本文通过研究使用藻-菌颗粒污泥处理低C/N生活污水的方法，探讨了其在污水处理中的应用潜力。
实验结果显示，藻-菌颗粒污泥可以有效去除污水中的氮和磷，达到国家排放标准要求。
因此，藻-菌颗粒污泥处理技术具有良好的应用前景，值得进一步深入研究和推广。
1. 引言生活污水中含有大量的有机物和营养物质，如氮、磷等。
传统的生活污水处理方法主要依靠微生物处理污水中的有机物，但对于营养物质的去除效果较差。
为了解决这一问题，研究人员开始探索利用藻类和菌类在共生环境下形成的藻-菌颗粒污泥处理低C/N生活污水的方法。
2. 方法本研究选取了一种适应低C/N条件的藻-菌复合体，并将其与培养基和低C/N生活污水混合，建立实验模型。
实验过程中，对污水中的氮、磷等营养物质进行浓度测定，并观察藻-菌颗粒污泥的生长状况和形态结构。
3. 结果与讨论实验结果表明，藻-菌颗粒污泥在低C/N条件下能够快速适应环境并形成稳定的颗粒结构。
经过一定时间的培养，藻-菌颗粒污泥对污水中的氮、磷等营养物质的去除效果较好。
此外，与传统的污水处理方法相比，藻-菌颗粒污泥处理过程中产生的副产物较少，不会对环境造成二次污染。
4. 探讨藻-菌颗粒污泥处理低C/N生活污水的机理可能与藻类和菌类之间的共生关系密切相关。
藻类可以通过光合作用产生氧气，为菌类提供氧化底物。
而菌类则可以吸附和分解营养物质，为藻类提供所需营养物。
通过这种共生关系，藻-菌颗粒污泥能够高效去除污水中的氮、磷等营养物质。
5. 结论藻-菌颗粒污泥处理低C/N生活污水的研究显示了其在污水处理中的潜力。
藻-菌颗粒污泥可以高效去除污水中的氮、磷等营养物质，达到国家排放标准要求。
相比传统的生活污水处理方法，藻-菌颗粒污泥处理技术更加环保、可持续。
未来，我们可以进一步研究藻-菌颗粒污泥处理生活污水的机理，优化处理工艺，并在实际工程中推广应用。
污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展一、引言随着工业化和城市化的不断发展，污水处理问题日益成为全球环境保护的重要议题。
传统的污水处理方法主要依靠生物处理工艺，如厌氧消化、好氧生物处理等。
然而，传统方法存在处理效率低、能耗高以及产生二次污染物等问题。
因此，寻找一种高效且能够同时降解多种污染物的处理方法成为迫切的需求。
二、菌藻共生系统的介绍菌藻共生系统是一种利用藻类和细菌之间的协作关系来处理污水的新型生物法。
藻类对光合作用过程产生的氧气极其敏感，而细菌则需要氧气来进行有氧呼吸，二者之间完美结合，相互促进，并能够降解污水中的有机物、氮、磷等污染物。
菌藻共生系统的建立依赖于一种被称为“转门效应”的现象，即有机污染物通过藻类和细菌的协同作用，使得污水的有机物质降解效率更高，同时还可降低处理过程中耗能。
三、菌藻共生系统去除污染物的机理1. 藻类的光合作用藻类对光敏感，通过光合作用将阳光能量转化为化学能，并产生氧气。
光合作用可以提供丰富的能量，使细菌在有氧条件下得以繁殖和生长。
2. 细菌的降解作用细菌通过降解有机物质来获得能量和生存。
菌藻共生系统中，细菌通过对有机物的氧化降解，将其转化为藻类利用的无机盐，如氨氮转化为亚硝酸和硝酸盐。
3. 菌藻共生的协同作用藻类通过产生氧气满足细菌的需氧呼吸，而细菌则通过分解有机物提供藻类所需的无机盐。
菌藻之间的协同作用形成了一个闭环，实现了有机物和氮磷等污染物的高效降解。
四、菌藻共生系统在污水处理中的应用进展菌藻共生系统在污水处理中的应用已经取得了一些进展。
一些研究表明，菌藻共生系统在处理罐和人工湿地等各种环境中都能得到良好的应用效果。
同时，这种系统的搭建和运行成本较低，对能源的消耗也较少。
然而，目前菌藻共生系统在实际应用中还面临一些挑战。
首先，如何选择适合的微生物种类是关键。
不同环境中的微生物种类和数量不同，需要根据具体的污染物特点进行选择。
菌藻共生耦合等离子体净化猪场废水的效果研究
杜学振;申婷;邢冠润;李君荣
【期刊名称】《今日养猪业》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】【目的】分析各类菌藻共生系统耦合等离子体在废水处理方面的能力。
【方法】以小球藻光合菌共生系统、栅藻光合菌共生系统及小球藻+栅藻光合菌共生系统3个菌藻共生系统耦合等离子体来处理猪场废水,分别测定处理后废水的COD (化学需氧量)、TN (总氮含量)、NH4+-N (铵态氮)和TP (总磷含量)等指标,并与无等离子体耦合的菌藻共生系统处理废水效果进行比较。
【结果】在处理猪场废水方面,菌藻共生系统和等离子体具有一定协同作用,在220 V条件下产生的等离子体在试验前期,对小球藻光合菌共生系统处理废水TP方面、对栅藻光合菌共生系统处理废水COD效果提升明显;在试验后期对栅藻光合菌共生系统处理废水COD 和NH4+-N方面效果提升明显。
【结论】等离子体对菌藻共生系统处理猪场废水的能力有一定提高。
【总页数】6页(P12-17)
【作者】杜学振;申婷;邢冠润;李君荣
【作者单位】金华职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】X70
【相关文献】
1.藻-菌耦合系统对猪场沼液的净化效果及其影响条件研究
2.菌藻共生处理猪场废水的效果研究
3.不同微藻处理猪场废水的净化效果研究
4.菌藻共生净化猪场废水的研究进展
5.狐尾藻和菖蒲对养猪场废水的净化效果及其根系形态
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污水处理中菌藻共生系统的应用研究发布时间：2021-06-03T09:45:22.447Z 来源：《基层建设》2020年第36期作者：周建强[导读] 摘要：随着我国当前科技水平的不断提高，在当前污水处理工作中，融入了新型的工作方案和技术模式，从而提高污水处理的效果。
中电环保股份有限公司南京 211100摘要：随着我国当前科技水平的不断提高，在当前污水处理工作中，融入了新型的工作方案和技术模式，从而提高污水处理的效果。
比如在当前时代下菌藻共生系统得到广泛性的利用，不仅可以满足污水处理的需求，还有助于加快污水处理的速度，满足当前污水处理的标准，本文论述了污水处理工作中菌藻共生系统的特点和主要的运用流程，从而给实际工作起到重要的支撑作用。
关键词：污水处理；菌藻共生系统；系统应用在利用菌藻共生系统进行污水处理工作中需要完善基础设施，并且还要根据这一地区城市污水的特点采取有效的应对方案，加强技术和设备的投入力度，并且做好水体指标的全方位观察以及测评，做好经验的总结以及分析工作，从而使得菌藻共生系统能够在污水处理中发挥其应有的价值和效果，为污水处理工作提供重要的基础。
一、菌藻之间的相互关系（一）互利共生关系为了使菌藻共生系统能够在污水处理中发挥其应有的价值和效果，在实际实施时需要了解菌藻之间的相互关系，从而为后续污水处理工作提供重要的方向。
通过细菌和微藻的互利共生关系，能够实现代谢功能的有效性协调，起到重要的互补作用，主要表现的是对氧气和代谢产物的释放功能上。
微藻通过光合作用利用氧气作为耗氧菌群，呼吸降解污染物的电子受体来去除其中的污染物，同时细菌的呼吸功能的产生的二氧化碳也可以为微藻提供有效的光合作用。
在新陈代谢方面，在富营养的状态下，微藻可以通过光合作用吸收氮磷等化合物合成自身的物质，同时向环境中释放一些有机物，微藻细胞的分解属于中碱性有机碳的重要来源，细菌能够利用氧气分解味道所产生的分泌物，产生分解产物，反过来被微藻吸收，利用细菌和微藻在增殖过程中会向环境周边释放一些酶物质，比如磷酸酶和脂肪酶等等。
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 8 期菌藻共生技术在工业废水零排放中的应用与展望郑梦启1，2，王成业1，2，汪炎3，王伟1，2，3，袁守军1，2，胡真虎1，2，何春华1，2，王杰3，梅红3（1 合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009；2 安徽省农村水环境治理与水资源利用工程实验室，安徽 合肥 230009；3 工业废水及环境治理安徽省重点实验室，安徽 合肥 230022）摘要：工业废水含有大量的毒性有机物与氮磷营养盐，是导致黑臭水体和富营养化水体的关键源头，因而工业废水零排放成为工业可持续发展的必由之路。
菌藻共生技术同时具备有机物降解和碳氮磷固定的优势，日益成为废水零排放战略的研究热点。
本文综述了菌藻共生技术去除工业废水中有机物与氮磷的作用机制以及关键影响因素，并就典型工业废水——印染废水、制药废水和石化废水，阐述了菌藻共生技术处理不同废水的特性与难点。
此外，环境因子中过度的温度、光照和工业废水中高浓度毒性有机物胁迫微藻营养方式转变，并诱导微生物的强烈氧化应激反应，从而抑制菌藻的生长代谢，降低废水处理效能。
因此，本文对菌藻共生技术在工业废水处理中的应用进行展望，需要从预处理工艺和菌藻共生工艺优化着手，削减环境氧化胁迫和增强菌藻生物代谢优势的偶联，并且可通过探索环境因子调控策略实现生物质的定向转化。
关键词：工业废水；菌藻共生；零排放；氧化胁迫；生物质转化中图分类号：X52 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）08-4424-08Application and prospect of algal-bacterial symbiosis technology in zeroliquid discharge of industrial wastewaterZHENG Mengqi 1，2，WANG Chengye 1，2，WANG Yan 3，WANG Wei 1，2，3，YUAN Shoujun 1，2，HU Zhenhu 1，2，HE Chunhua 1，2，WANG Jie 3，MEI Hong 3(1 School of Civil Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, Anhui, China; 2 Anhui Provincial Engineering Laboratory for Rural Water Environment and Resources, Hefei 230009, Anhui, China; 3 Anhui Provincial Key Laboratory ofIndustrial Wastewater and Environmental Treatment, Hefei 230022, Anhui, China)Abstract: Due to amounts of toxic organics and nitrogen and phosphorus nutrients, industrial wastewater is the key source of black-odor water and eutrophic water, and thus zero liquid discharge has become the inevitable course to sustainable industrial development. With the advantages of organic degradation and simultaneous carbon, nitrogen and phosphorus fixation, increasing researcher is located to algal-bacterial symbiosis technology for zero liquid discharge. In this paper, the mechanism and key influencing factors of algal-bacterial symbiosis technology for removing organics, nitrogen and phosphorus from industrial wastewater were reviewed. Meanwhile, the biodegradation characteristics and difficulties of algal-bacterial symbiosis technology were discussed in terms of dyeing wastewater, pharmaceutical wastewater and petrochemical wastewater. Besides, excessive environmental factors and high concentration of toxic综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1778收稿日期：2022-09-23；修改稿日期：2022-11-21。
细菌与藻类间的相互作用与影响细菌和藻类是生物界中常见的微生物，它们在自然界中扮演着重要的角色。
细菌是原核生物，具有单细胞结构，而藻类则是真核生物，通常是多细胞的藻类植物。
在自然界中，细菌和藻类之间存在着多种复杂的相互作用，这些相互作用不仅影响着它们自身的生长和繁殖，也对整个生态系统的稳定性产生着重要影响。
一、共生关系细菌和藻类之间最常见的相互作用是共生关系。
在一些特定的环境中，细菌和藻类可以形成共生体，相互之间互惠互利。
例如，一些细菌可以与藻类形成共生关系，细菌为藻类提供生长所需的营养物质，而藻类则为细菌提供光合产物和氧气。
这种共生关系有助于提高它们在环境中的适应能力，促进它们的生长和繁殖。
二、竞争关系除了共生关系，细菌和藻类之间还存在着竞争关系。
在一些资源稀缺的环境中，细菌和藻类会争夺生长所需的营养物质和空间，从而产生竞争关系。
竞争关系可能导致其中一方的数量增加，而另一方的数量减少，影响它们在生态系统中的分布和生态功能。
三、共生体的形成细菌和藻类形成共生体的过程是一个复杂的生物学过程。
在一些特定的环境中，细菌和藻类之间会发生互相吸引的现象，从而形成共生体。
共生体的形成有助于提高细菌和藻类在环境中的生存能力，促进它们的生长和繁殖。
四、影响生态系统稳定性细菌和藻类之间的相互作用对整个生态系统的稳定性产生着重要影响。
共生关系有助于提高细菌和藻类在环境中的适应能力，促进它们的生长和繁殖，从而维持生态系统的平衡。
而竞争关系可能导致生态系统中某些物种的数量减少，影响生态系统的结构和功能。
综上所述，细菌与藻类之间的相互作用是生态系统中重要的一环。
共生关系和竞争关系是细菌和藻类之间常见的相互作用方式，共生体的形成有助于提高它们在环境中的生存能力，影响生态系统的稳定性。
进一步研究细菌与藻类之间的相互作用，有助于深入了解生态系统的运行机制，促进生态环境的保护和可持续发展。
菌藻共生系统去除污水中氮磷的研究进展菌藻共生系统去除污水中氮磷的研究进展一、引言随着人口的快速增长和工业的发展，污水排放对环境的影响日益凸显。
其中，氮磷是污水中的主要有机物和无机盐，过量排放会导致水体富营养化，引发一系列环境问题。
因此，研究如何高效降解污水中的氮磷已成为当前环境科学领域的重要课题。
二、菌藻共生系统的原理及特点菌藻共生系统是一种将藻类和细菌结合起来一起处理污水的生态系统。
藻类能够通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气以及吸收污水中的营养物质，细菌则能够分解有机物和转化无机物。
该系统的主要特点有：1.高效去除氮磷：菌藻共生系统充分利用了藻类对氮磷的吸收能力和细菌对有机物的降解能力，能够将污水中的氮磷迅速转化为藻类组织或无机盐。
2.光合作用提供能量：藻类通过光合作用将阳光能转化为化学能，为系统提供所需的能量，减少对外部能源的依赖。
3.适应性强：菌藻共生系统适应性广泛，可以在不同环境条件下运行，并对温度、浓度等变化的适应能力较强。
三、菌藻共生系统的工作原理菌藻共生系统的工作过程主要包括初级处理、菌藻生长和氮磷去除三个阶段。
1. 初级处理：初始污水经过固液分离等工艺处理，去除大部分悬浮物、颗粒物和大块有机物，提高后续处理效果。
2. 菌藻生长：经过初级处理的污水进入菌藻共生反应器，其中污水通过植物生物膜，藻类将进行光合作用，并将其中一部分营养物吸收，另一部分则经过藻类分泌物、被微生物分解。
微生物利用有机物进行生长和繁殖的同时，将污水中的氮磷转化为无机盐。
3. 氮磷去除：在菌藻共生系统中，细菌分解有机物，将有机碳转化为二氧化碳，而一部分有机氮则通过反硝化作用转化为氮气释放到大气中，同时转化为亚硝酸盐、硝酸盐等形式。
另一方面，藻类吸收废水中的养分，通过分解蛋白质等方式将氮磷元素转变为无机盐。
四、菌藻共生系统的优势与应用前景1.优势菌藻共生系统相比传统的生物处理方法有以下优势：（1）降解效率高：通过充分利用藻类和细菌的降解能力，菌藻共生系统能够高效去除氮磷。
菌藻共生与生物强化技术在废水处理中的应用及机理研究生物处理法是目前使用最广泛的废水处理办法,但生物处理技术的运用会受环境、水质条件等的限制,因此强化的生物处理成为必然趋势。
本文利用生物强化和菌藻共培养技术,从促生菌的筛选、人工构建菌藻共培养系统净化废水的效果和机理等方面进行了探究。
在废水体系中,只单纯的依靠原生微生物效果可能并不显著。
接种外来的微生物时,会受到已有的菌群的竞争。
实验结果表明,向原始水体中人工引入小球藻后,使得原始水体的生物多样性下降,并影响原始水体中污染物质的去除。
对于COD的去除来说,原始水体中自有微生物的去除效果更好,去除率达到85.96%。
对氨氮的去除方面,藻加菌对氨氮的去除效果更好,摇床培养、通气培养的去除率分别为70.3%、98.7%;NO<sub>3</sub>-N去除率没有差别,均为100%。
对P 的去除方面,藻加菌的去除效果更好,摇床培养、通气培养的去除率分别为84.8%、93.8%。
1%CO<sub>2</sub>条件下的小球藻干重增长幅度最大,因而相比于摇床培养,对COD、N、P的去除率均最高。
结合实验室已有的外购菌,并适当的从环境中分离进行具有有机物降解效率的优势菌,经过筛选,对小球藻有促生作用的菌有:4.1475、1.8956、CMR、H3、H4。
其中1.3136属于恶臭假单胞菌、1.8956属于外购的土壤黄杆菌,自分离的CMR经16S r DNA鉴定属于甲基杆菌,而H3、H4均属于假单胞菌。
几种菌的促生百分比的范围为24%<sup>4</sup>1%,以H3、H4的促生效果最好,促生百分比分别为28.6%和40.8%。
曝气条件下,小球藻与菌种H3、H4共培养时对有机物和氮的去除有略微的促进效果,而与1.3136、1.3488、1.8956、CMR这四种促生菌共培养时则去除效率反而不如单藻体系。
水生环境中微藻与细菌相互作用机制及应用研究进展【摘要】水生环境中微藻与细菌相互作用是一种重要的生态关系，对水体生物多样性和生态平衡具有重要影响。
本文从微藻与细菌的共生关系、相互作用机制以及在水处理、能源生产领域的应用研究进行了综述。
微藻和细菌在共生关系中相互促进生长和营养物质交换，共同维持水体生态系统的稳定。
微藻与细菌在水处理领域的应用已经取得了一些进展，能有效净化污水和降解有害物质。
利用微藻和细菌共同生产生物质等方式，也有望在能源生产中发挥重要作用。
未来的研究应该进一步揭示微藻与细菌相互作用的机制，为更好地应用于环境保护和能源开发提供更多可能性。
【关键词】水生环境、微藻、细菌、共生关系、相互作用机制、应用研究、水处理、能源生产、研究展望、总结。
1. 引言1.1 研究背景在水生环境中，微藻和细菌是两类最主要的微生物。
它们在生态系统中起着重要的作用，不仅参与营养循环、有机质分解等基本生态过程，还直接或间接影响水质、生物多样性等生态系统功能。
微藻和细菌之间存在着复杂的相互作用关系，这种共生关系在生态系统的稳定性和功能性中起着至关重要的作用。
微藻通过光合作用生成氧气，同时消耗二氧化碳，并且能够利用水中的无机盐和有机物质合成生长所需的营养物质。
与此细菌则可以利用微藻释放出的有机物和废弃物进行生长繁殖。
更重要的是，微藻和细菌之间还存在着协同作用，通过相互合作促进生态系统中有机物的降解和循环利用，从而维持水体生态平衡。
对水生环境中微藻与细菌相互作用的机制及应用研究具有重要的意义。
深入了解微藻和细菌的共生关系，探究其相互作用机制，有助于更好地理解水生态系统的运作规律，为水质改善、生态修复、资源利用等领域提供科学依据和技术支持。
1.2 研究意义水生环境中微藻与细菌相互作用机制及应用研究进展引言微藻与细菌在水生环境中的相互作用关系是当前水生态系统研究领域的热点之一。
微藻和细菌作为水生环境中两种重要的微生物，其相互作用对水体生态系统的稳定性和功能发挥起着重要作用。
菌藻互利共生关系以及可生物降解材料对其影响李旻昊（同济大学环境科学与工程学院，上海115014）摘要:铜绿微囊藻-施氏假单胞菌之间存在着互利共生的关系，这种光养-异养微生物体系形成了一种营养循环’铜绿微囊藻以光合产物的形式产生和泄露有机物质，帮助异养生物生长’这种光养-异养微生物体系有助于能量和物质在食物链以至于水生食物网中传递％维持水体生态系统平衡’轻度富营养化水体中，水体微生物无法在与藻类争夺氮磷等营养元素中获得优势，藻类依然成为生物链中的优势环节，大量的能量与物质在此环节停止流动，导致水华的爆发’PHAs作为一种缓释碳源不仅可以为异养卫生提供容易利用的小分子有机化合物提高异养微生物的增殖速率和最大细胞密度%还能对异养微生物进行驯化，提高其利用藻细胞产生的难降解有机物的能力，进行反硝化作用%降低水体中的氮元素含量’从而抑制藻类过度生长%维持水生生态系统的稳定’关键词:互利共生;缓释碳源PHA#抑制藻类中图分类号:X171文献标识码:A文章编号:1008-011X（1011）05-0175-05Muthalism of Bacteia and Algae and the Effect of Biodegradable Ma：eriais on ItLi Minhao(Tongji University%Shanghai115014,China)Abstract:The mutualism between Microcystis aeruginosa and Pseudomonas stutzero make great conWiXuUon to98000X0the baeanceotwateeecosystem.Thisphototeophicheteeoteophicmiceobiaesystem toemsanuteientcycee.Miceocystisaeeuginosa peoducesand eeeeasesoeganicma t eein thetoem otphotosyntheticpeoducts,which heepsheteeoteophicgeowth.Thisphototeophic heteeoteophicmiceobiaesystem conteibutestotheteansteeoteneegyand mateeiaein thetood chain and eeen in theaquatictood web.In eighteyeuteophicwatee,miceooeganismscan notcompetewith aegaetoenuteientssuch asniteogen and phosphoeus.Aegaeis sti e thedominanteink in thebioeogicaechain.A eaegeamountoteneegyand mateeiaestop teowingin thiseink,eeadingtothe outbeeak o twate eb eooms.As a sustained-ee eease ca ebon souece,PHAscan notoneypeoeideeasytousesma e moeecueaeoeganic compoundstoe heteeoteophic miceooeganism,impeoee the peoeiteeation eate and mayimum ce e density otheteeoteophic miceooeganisms,butaesodomesticateheteeoteophicmiceooeganisms,impeoeetheieabieitytoutieieeeeteactoeyoeganicma t ee peoduced byaegaece s,conductdeniteitication,and eeducetheniteogen contentin watee.Soastoeesteain theoeeegeowth ot aegaeand maintain thestabieityotaquaticecosystem.Key words：mutua/sm；sustained-—Oase carbon source；inhibition of alaae当前,随着我国经济的发展，高污染产业依旧不断增长，水污染问题非常严峻。
《污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展，大量的污染物被排放到水体中，严重污染了自然环境，威胁着人类的生活和健康。
污水处理是一项至关重要的工作，它不仅需要高效的物理和化学处理方法，还需要采用生态友好的技术来处理复杂的有机污染物。
其中，菌藻共生系统因其独特的功能和潜力在污水处理领域得到了广泛的应用。
本文将详细探讨污水处理中菌藻共生系统去除污染物的机理及其应用进展。
二、菌藻共生系统的基本概念菌藻共生系统是一种生物处理技术，通过将微生物（如细菌）与藻类结合在一起，形成共生关系。
这种系统可以利用光合作用产生的能量和营养元素进行污水处理，去除有机物、氮、磷等污染物。
该系统结构简单、成本低廉、环保且易于维护，是当前污水处理领域的重要研究方向。
三、菌藻共生系统去除污染物的机理菌藻共生系统主要通过以下几个方面去除污染物：1. 细菌的生物降解作用：细菌利用有机物作为营养来源，通过代谢活动将其降解为无机物，从而达到降低有机物浓度的目的。
此外，某些细菌还可以通过同化作用将氮、磷等元素转化为细胞内物质，实现营养元素的回收利用。
2. 藻类的光合作用：藻类通过光合作用利用光能将水中的二氧化碳转化为有机物，如糖类和脂肪酸等。
这些有机物可以被细菌进一步降解，从而实现水体的净化。
此外，藻类还可以吸收水中的氮、磷等营养元素，减少水体富营养化现象。
3. 菌藻共生关系：在菌藻共生系统中，细菌和藻类形成互利共生的关系。
细菌为藻类提供必要的营养物质和生长因子，而藻类则为细菌提供光能和二氧化碳等生长所需的物质。
这种共生关系有助于提高系统的稳定性和处理效率。
四、菌藻共生系统的应用进展随着对菌藻共生系统研究的深入，其在污水处理领域的应用也取得了显著的进展。
具体表现在以下几个方面：1. 污水处理工艺的改进：通过对菌藻共生系统的优化设计，如调整细菌和藻类的比例、光照强度等参数，可以提高系统的处理效率和稳定性。
Water Pollution and Treatment 水污染及处理, 2019, 7(1), 11-17Published Online January 2019 in Hans. /journal/wpthttps:///10.12677/wpt.2019.71002The Interactions of Algal-BacterialSymbiotic System and Its Effects onWastewater TreatmentXiangjian Xu1,2, Liheng Guo1,2, Chao Xu1,2, Xiao Wang1,2, Meiting Guo1,2*1Key Laboratory of Yangtze Aquatic Environment <Ministry of Education>, College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai2State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Institute of Biofilm Technology, TongjiUniversity, ShanghaiReceived: Nov. 16th, 2018; accepted: Dec. 2nd, 2018; published: Dec. 14th, 2018AbstractThe algal-bacterial symbiotic system has been studied and applied in the field of wastewater treatment, but it is not clear how the relationship between the algae and bacteria changes in this process. In this paper, the algal-bacterial symbiotic system was constructed with Chlorella vulgaris and Bacillus subtilis. The influence of the quantity and order of algae and bacteria to the change of bacteria and algae were studied, to match the effect of pollutant removal. The experimental re-sults indicated that the algae-bacteria ratio and initial concentration have significant effects on the growth of algae-bacteria. The removal rates of COD, ammonia nitrogen and total phosphorus were99.2%, 92.2% and 73.1%, respectively, when fixed algal-bacterial symbiotic system were formed(bacteria 0.5 g/L, algae 0.125 g/L).KeywordsAlgal-Bacterial Symbiotic System, Wastewater Treatment, The Interrelation between Bacteria and Algae, Immobilized混培养系统中菌藻共生关系及其对污水处理效果的影响许翔健1,2，郭李恒1,2，许超1,2，王潇1,2，郭美婷1,2*1同济大学环境科学与工程学院，长江水环境教育部重点实验室，上海2同济大学生物膜技术研究所，污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海*通讯作者。
许翔健等收稿日期：2018年11月16日；录用日期：2018年12月2日；发布日期：2018年12月14日摘要菌藻共生系统在污水处理领域已有一定的研究及应用，但菌藻关系在此过程中的变化规律尚不明确。
本文用普通小球藻与枯草芽孢杆菌构建菌藻共生系统，研究系统中菌藻接种量、投加次序等对菌藻数量变化关系的影响并对自配污水中的污染物去除效果进行匹配。
试验结果表明，菌藻比及投加量对于菌藻生长规律有显著影响。
通过海藻酸钠同步包埋固定的菌藻共生系统达到较优的共生关系(菌0.5 g/L，藻0.125 g/L)时，对COD、氨氮和总磷的去除率分别达到99.2%、92.2%和73.1%。
关键词菌藻共生系统，污水处理，菌藻关系，固定化Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言随着经济、社会的不断发展，富含氮磷等营养物质的工业、生活污水大量排入水体，导致水体恶化。
如何利用生物方法经济有效地去除水体中的氮磷，成为目前国内外水污染控制研究的一个热点[1]。
近年来，很多研究表明菌藻共生系统在污水处理方面潜力巨大，利用菌藻修复污染水体，可以有效降低污水中有机物和氮磷的含量，出水可达到景观环境用水的水质标准[2][3][4][5]。
现有的研究主要考察了菌藻共生系统内参数改变对于污染物去除效果的影响。
严清等发现，对菌藻进行固定化处理可提高对氮磷的去除效果[2]。
毛书端等报道了菌藻共生系统的最佳氮磷比与碳氮比分别为5:1和35:1 [6]。
Lee et al.研究指出，将系统光暗比调为60 h:12 h时可提高污染物去除效果[4]。
然而，研究者更多关注污水处理效果的获得，对于整个污水处理过程中菌藻关系的变化却少有深入研究。
菌藻数量变化与生物群落组成类似，是一个生态系统结构的组成部分。
菌藻数量的变化与代谢功能的关系，是评价菌藻生态功能状况的一个重要的参数。
此外，大多数研究中的细菌取自污水处理厂中活性污泥[4][7]或者污水中的菌群[6][8]；而不同污水处理厂生长的菌群不同，使得研究缺少普适性。
因此，本文从单菌单藻共生系统着手，选取研究中常用的普通小球藻和广泛应用于污水处理领域的枯草芽孢杆菌作为模式生物构建菌藻系统，探究在菌藻的投加比、投加量、投加次序、固定化等条件相应改变时，菌藻关系的变化及其对污水处理的影响，以期利用菌藻关系对污水处理效果进行调控。
2. 材料与方法2.1. 试验材料普通小球藻(Chlorella vulgaris)购于中国科学院武汉水生生物研究所，用BG11培养基无菌接种，在25℃± 1℃，光强2000 lux，光暗比12 h:12 h的条件下培养。
每天定时摇动两次，培养至稳定期用于试许翔健 等验。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis )购于中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)，用营养肉汁培养基无菌接种，在37℃下培养至稳定期用于试验。
为消除实际污水中可能存在的化合物对测定结果的干扰，本试验采用自配污水，在无菌去离子水中加入C 6H 12O 6、NH 4Cl 、KH 2PO 4、MgSO 4·7H 2O 、NaCl 、FeSO 4、ZnSO 4及A5溶液，其水质COD = 400 mg/L 、+4NH -N = 40 mg/L 、TP = 8 mg/L 。
2.2. 试验方法2.2.1. 干重测定试验菌藻按照干重投加。
取20 mL 菌/藻液加入已预先烘干和称重的50 mL 离心管，3500 r/min 条件下离心10 min ，弃除上清液后在105℃烘箱中烘干4 h ，测定干重(式1)。
每个样品做两个重复，计算其平均值。
菌/藻干重(g/L)()21W W V − (1)式中，W 1为离心前离心管重(g)；W 2为烘干后重(g)；V 为所取水样体积(L)。
2.2.2. 菌藻固定化小球制备方法菌/藻液在室温，3500 r/min 条件下离心10 min ，弃除上清液，用去离子水冲洗、离心两次，除去细胞表面残留的无机盐。
通过计算取一定体积的藻类细胞浓缩液，与预先灭菌的4% (W/V)的海藻酸钠溶液均匀混合，形成约2% (W/V)的混合液；用带12号针头的针管滴入到2% (W/V)的CaCl 2的溶液中，连续搅拌2 h ，取出后用去离子水浸泡1 h 脱盐，制成直径约为4 mm 固定化小球。
2.2.3. 菌藻关系研究试验本试验初始菌藻投加量设置两个浓度，分别为0.125、0.5 g/L (菌)和0.03、0.125 g/L (藻)。
同批试验设置单菌或单藻作为空白对照。
按照菌藻配比混合置于200 mL 自配污水中，在25℃ ± 1℃，光强为2000 lux ，光暗比为12 h:12 h 的光照培养箱中静态培养，每日早晚各摇一次，试验周期7天，每日定时监测水质指标及菌藻数量变化。
在考察投加次序对菌藻生长情况影响时，试验初期先加入菌(藻)，间隔1天后再加入藻(菌)。
测定菌藻固定化小球的生长等生理特性测定时需先脱固定化，取一定数量的小球放入1.5%的柠檬酸钠化解液的加盖离心管中，摇动直至胶球完全溶解成悬浮状，测定菌藻数量。
2.3. 测定方法本文中氨氮采用纳氏试剂分光光度法[9]测定，总磷采用钼酸铵分光光度法[9]测定，COD 采用重铬酸钾消解后比色法测定(哈希，DR200/890)。
细菌计数采用平板计数法，藻类计数采用血球计数板法[10]。
3. 结果与讨论3.1. 藻菌对共生系统中菌藻各自生长情况的影响藻菌的添加对菌藻数量变化的影响如图1所示。
从图1(a)可以看出，在接种初始普通小球藻量相同的情况下，藻细胞的数量在培养的0~2天期间呈上升趋势；单藻在培养2 d 后进入稳定期，枯草芽孢杆菌的添加使得达到稳定期的时间延长为3 d 。
而当藻生长进入稳定期后，单藻的藻细胞生长出现衰亡现象，藻细胞数量开始降低；而添加枯草芽孢杆菌的藻菌共生系统中，藻细胞数量较稳定维持在3 × 108个/mL 水平，高于单藻的藻细胞数量(2.5 × 108个/mL)。
该结果表明，枯草芽孢杆菌的加入使得藻的生长更稳定。
许翔健等添加细菌越多，达到稳定期的时间越长，稳定期的藻数量值越高。
