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普通小球藻对水体NH_4~+-N、NO_2~--N去除效果及NO_2~--N的同化途径

2024-02-01分类号:S959

【作者】沈雷   高建操   聂志娟   郑兆伟   胡佳雯   邵乃麟   孙毅   徐钢春
【部门】上海海洋大学水产与生命学院  中国水产科学研究院淡水渔业研究中心  南京农业大学无锡渔业学院  
【摘要】为评估水产养殖中小球藻在调控水体氨氮(NH_4~+-N)和亚硝酸盐氮(NO_2~--N)的应用前景,实验以普通小球藻为对象,饲料废水为培养液,首先检测了曝气、光照、光照+曝气条件下普通小球藻细胞密度及水体中NH_4~+-N和NO_2~--N的时间变化规律,其次分析了时间(X_1)、光照强度(X_2)或初始藻密度(X_3)对2种氮盐去除率(Y)的影响,最后评估了普通小球藻去除水体中NH_4~+-N、NO_2~--N和NO3--N的效果,并解析了普通小球藻同化水体NO_2~--N的潜在途径。结果显示,普通小球藻在适宜的光照条件下具有极佳的氮盐去除能力,其在18 000 lx时对NH_4~+-N去除率高达96.23%,在9 000 lx时对NO_2~--N去除率高达99.19%;初始藻密度在2.5×10~5个/mL时对NH_4~+-N、NO_2~--N去除率最高,分别为94.92%和99.05%。氮盐去除率与处理时间和光照强度的回归方程:YNH_4~+-N=1.189X_1+5.79×10~(-4)X~2+24.158(R~2=0.664),YNO_2~--N=1.562X_1+1.909×10~(-3)X~2-26.078(R~2=0.762);氮盐去除率与处理时间和初始藻密度的回归方程为:YNH_4~+-N=0.888X_1+1.02×10~(-5)X_3+32.555(R~2=0.408),YNO_2~--N=1.746X_1+1.64×10~(-5)X_3-17.250(R~2=0.613)。普通小球藻去除氮盐顺序为NH_4~+-N>NO3--N>NO_2~--N;NH_4~+-N同化阶段普通小球藻亚硝酸盐还原酶活性显著低于NO_2~--N同化阶段。研究表明,普通小球藻能显著降低水体NH_4~+-N与NO_2~--N含量,NO_2~--N可能是由藻细胞内亚硝酸盐还原酶还原成NH_4~+-N而被普通小球藻同化吸收。该研究结果可为养殖水体原位生物修复提供科学依据。
【关键词】普通小球藻  氨氮  亚硝酸盐氮  同化途径  亚硝酸盐还原酶
【基金】国家重点研发计划(2019YFD0900301);; 中国水产科学研究院基本科研业务费(2021XT0701)~~
【所属期刊栏目】水产学报
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