八种新型绿藻高效净化污水处理厂尾水及热解产物资源化潜力研究

针对污水处理厂(WWTPs)尾水氮磷深度净化难题，西北农林科技大学团队筛选出8株绿藻，发现莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)WXA2兼具74.67%总溶解氮(TDN)和56.24%总溶解磷(TDP)去除率，其生物质热解产物中85.39%为烃类等高值化合物，为低成本废水深度处理与藻类资源化提供新策略。

　　

水体富营养化已成为全球性环境挑战，尽管污水处理厂(WWTPs)大幅降低了生活污水中的氮磷含量，但现行排放标准仍远高于景观水体要求。例如中国WWTPs二级出水总氮(TN)限值为15 mg L^-1，而地表水环境质量标准仅要求1.5 mg L^-1。这种差距使得水体面临严重的富营养化风险，而传统技术进一步降低尾水营养盐浓度的成本过高。微藻因其独特的营养吸收能力被视为理想解决方案，但现有研究多聚焦高浓度污水，针对低营养盐尾水的适用藻种筛选及资源化利用仍存空白。

西北农林科技大学研究人员从内陆水体与WWTPs尾水中分离出8株绿藻，包括3株栅藻(Scenedesmus)、2株衣藻(Chlamydomonas)以及盘藻(Desmodesmus)、小球藻(Chlorella)等。通过12天培养实验评估其营养盐去除效率，并采用热解气相色谱-质谱联用技术(Py-GC/MS)分析生物质组分。

关键技术包括：从陕西多地采集水样进行藻种分离纯化；基于18S rRNA基因测序鉴定物种；测定细胞密度与沉降性能；使用紫外分光光度法检测TDN/TDP；索氏提取法测定脂质含量；500°C条件下进行生物质热解分析。

营养盐去除性能
莱茵衣藻WXA2表现最优，第12天生物量达0.87×10⁶ cells mL^-1，TDN和TDP去除率分别为74.67%和56.24%，显著高于栅藻FXX2（相差5.4倍和1.5倍）。盘藻FXX1虽TDN去除率最高（79.33%），但生物量产率较低。

生物质特性
WXA2脂质产量达28.76 mg L^-1，居所有菌株之首。热解组分分析显示其含85.39%高值化合物，包括烃类（29.12%）、脂肪酸（25.07%）、酯类（18.42%）和含氮化合物（12.78%），显著优于其他菌株（平均56.23%）。

讨论与意义
该研究首次系统评估了绿藻在真实WWTPs尾水条件下的综合性能。莱茵衣藻WXA2展现出"双高"特性——高效营养盐去除与高值生物质产出，其热解产物可直接用于生物燃料或化工原料生产。研究创新性地将尾水净化与热解技术耦合，为解决污水处理厂提标改造成本高、藻类生物质利用效率低等难题提供了新思路。未来需优化该菌株培养工艺并探索热解产物的具体应用途径。

（注：所有数据与结论均源自原文，未添加任何推测性内容。专业术语如Py-GC/MS首次出现时已标注解释，作者姓名与菌株编号严格保留原文格式。）