污水处理厂出水中八株新型微藻的脱氮效能与生物质资源化潜力研究

《Algal Research》：Nitrogen removal and potential biomass resources utilization of newly isolated eight microalgal strains cultured in the effluent of wastewater treatment plants

本研究系统分离并鉴定了八株Chlorella微藻，通过形态学和18S rRNA测序确认其分类，在污水处理厂（WWTPs）出水中培养后，评估其对总氮（TN）和总磷（TP）的去除效率及生物质热解产物的资源化潜力。结果表明，源自地表水的Chlorella sp. SAK2表现最优，其生物量、细胞密度和脱氮除磷率均最高，且热解液体产物富含烃类、有机酸、酯和含氮化合物（N-compounds），为微藻废水处理与生物质高值化利用提供了新策略。

　　

Section snippets

Isolation, purification and identification of microalgal species

地表水包括河流、湖泊和水库。污水中的氮磷浓度通常高于地表水，且某些地表水的营养盐仍较有限。地表水样本采集自水面以下0.5?米处。所有水样均于2023年9月采集自张掖市、安康市和汉中市。将0.1–0.2?毫升水样接种于含1.5%琼脂的BG-11固体培养基进行藻种分离与纯化。

Identification of microalgal strains

本研究分离的八株藻均以单细胞形式存在，经形态学鉴定均属于Chlorella属，初步命名为Chlorella sp. SZY、SAK1、SAK2、SHZ、WZY、WAK1、WAK2和WHZ。基于18S rRNA基因序列的系统发育树（图1）显示，所有藻株均归类于Chlorella属，证实其分类地位。

Conclusion

本研究中，除Chlorella sp. SAK2和WAK2外，源自污水的Chlorella菌株通常表现出更高的总氮（TN）和总磷（TP）去除率、较低的蛋白质与多糖含量，以及更高的脂质含量。然而，源自地表水的Chlorella sp. SAK2在污水处理厂（WWTPs）出水培养中展现出更快的生长速率和更高的TN、TP去除率，其细胞密度和TN、TP去除率分别达到1.14?×?10⁷?cell/mL、98.4%和95.6%。