富脂突变微藻固定化污水处理研究：筛选策略、污染物去除与共生菌群特征分析

《Biomass and Bioenergy》：Enhancement cultivation of using lipid-rich mutant microalgae for immobilization in wastewater: Screening strategies, pollutant removal, and characterization of symbiotic flora

本文系统评估了ARTP诱变技术强化栅藻（Scenedesmus sp.）在固定化污水处理体系中的应用潜力。研究发现突变株ATW-8的脂质含量提升38%，对TN、NH4+、COD的去除率分别达93%、91%、84%，其高生物膜生物量（24.34 g/m2）和EPS产量（11.26 mg/g）促进了与Salinarimonas等菌属的共生关系，为微藻生物能源开发与废水回用提供了创新路径。

　　

Highlight

微藻具备将污水污染物转化为生物质或燃料的能力，但其效率常受固有生物学特性限制。大气室温等离子体（ARTP）技术为增强微藻性状（包括生物量积累和污染物去除能力）提供了新思路。本研究系统评估了ARTP诱变栅藻（Scenedesmus sp.）在固定化污水系统中的生化改变与实际可行性。

Culture traits of different mutagenized microalgae

为评估突变微藻在灭菌污水中的特性，将10株突变微藻与原始藻株ATI-0共同培养。结果表明突变微藻增殖能力与脂质积累显著增强，具体表现为更高的比生长速率和相对荧光强度。其中AT8和AT13表现尤为突出——ATW-8脂质含量达39.1%，ATI-13达37.6%，较原始藻株（ATI-0）分别提升38%和32%。ATW-8在污水中展现出更活跃的生物膜附着能力与营养物去除效率。

Conclusions

本研究通过ARTP诱变栅藻（Scenedesmus sp.）并结合灭菌污水筛选，成功提升了藻株脂质含量与抗污染性。在11株固定化培养的微藻中，ATW-8组对NH₄⁺、TP、TN、COD的去除率分别达93%、96%、88%和50%以上；ATI-13组亦表现出优异的营养物去除效率与生物膜形成能力。研究证实通过污水固定化培养提升微藻生物量与废水利用效率具有科学意义与实践可行性。