镉对固定态和悬浮态衣藻和鱼腥藻开题报告

1. 研究目的与意义

工农业的发展，大量人口生活生产的需要，水资源的浪费、不合理利用，污水的处置不利以及污水处理高成本等，使得水资源紧缺成为全球问题。因此，探求更为高效、经济、安全的治理方法迫在眉睫。

藻类利用太阳能生成氧气，供给微生物需氧分解；经光合作用，还可结合固定氨氮元素，去除营养盐和有机污染物；同时还具有增加ph，有消毒作用，增加生物量，减少设备的投入等优点。此外，现代污水水体中富含氮磷，综合以上，将藻类应用于污水治理的方法具有极大的优势。污水的污染物成分种类繁多，物理条件千差万别，选择适宜的藻种进行适当的处理，可有效提高治理的效益。

本研究对筛选出的四种藻种进行培育，比较其在悬浮态对模拟人工污水除氮效果的对比；采用合适的固定化技术对藻进行固定，进而验证藻固定态和悬浮态之间的除氮效果，希望找到较为优秀的除氮藻种。

2. 国内外研究现状分析

半个世纪以前，国外就已经开始开始了对藻类净化污水的研究。1957年，首次出现了高效氧化塘（HRAP）应用于污水处理，其中形成的藻菌共生系统净化污水。HRAP投资省，运行费用低，且易管理，但干扰因素多，稳定性不佳。随后产生的固定化技术，其藻细胞密度高、反应时间长，运行稳定可靠，研究人员将目光转向了寻找廉价无毒的固定化材料以及最优藻种上。越来越多的研究致力于探索提高藻类去氮除磷效果的机理，并综合多种因素，探求使固定化藻胶更为稳定的条件。经过实验，研究人员发现利用褐藻酸钙凝胶、促生细菌形成的共固定体更有利于藻细胞的生长。而固定化的栅藻、小球藻的去氮除磷效果很好。

国内关于藻类净化污水的研究起步较晚。近几年的研究更多关注藻类固定化。主要分为载体结合法、交联法和包埋法三大类。载体结合法将细胞固定在载体上，操作简单，对细胞活性影响小，但所能固定的细胞量有限。交联法利用试剂与细胞表面的基团交联，形成共价键固定细胞，但细胞活性会受到影响，且成本较高。包埋法的研究最为广泛，其操作简单，可将细胞所在特定的高分子网络结构中，且对细胞活性影响小。包埋法是使细胞扩散进入多孔性载体内部，或利用高聚物在形成凝胶时将细胞包埋在其内部，从而达到固定细胞的目的。这种结构紧密到足以防止细胞渗漏，然而允许底物渗透和产物扩散。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1、铜离子对藻类去氮除磷效果的影响

采用海藻酸钙凝胶包埋固定，对人工污水进行静态模拟净化试验，研究了在ph4、ph5、ph6、ph7与ph8下，铜浓度为0mg/l、0.05mg/l、0.5mg/l、5mg/l时，固定态小球藻、栅藻和鱼腥藻对污水中的氮、磷的净化效率

4. 研究创新点

1、依据自然界的辩证关系，在研究金属离子对藻类去氮除磷有影响的同时，也研究采用固定化技术藻类对去除金属离子的影响；

2、分别就不同金属对同一种藻类去氮除磷效果的影响，以及同一种金属对不同藻类去氮除磷效果的影响出发，来制定实验方案，得出结论。