铜离子对星空藻处理养猪废水性能的影响及其机理研究

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1、学校代号10532学号S1503W0268分类号X524密级公开工程硕士学位论文铜离子对星空藻处理养猪废水性能的影响及其机理研究学位申请人姓名李翔培养单位环境科学与工程学院导师姓名及职称杨春平教授童设华高级工程师学科专业环境工程研究方向废水处理技术论文提交日期2018年5月25学校代号：10532学号：S1503W0268密级：公开湖南大学工程硕士学位论文铜离子对星空藻处理养猪废水性能的影响及其机理研究学位申请人姓名李翔导师姓名及职称杨春平教授童设华高级工程师培养单位环境科学与工程学院专业名称环境工程论文提交日

2、期2018年5月25日论文答辩日期2018年6月3日答辩委员会主席张长教授2TheeffectandmechanismofCoelastrellasp.tostressofCu(II)inswinewastewatertreatmentbyLIXiangB.S.(CentralSouthUniversityofForestryandTechnology)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterof

3、EngineeringinEnvironmentalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYANGChunpingSeniorengineerTONGShehuaMay,2018铜离子对星空藻处理养猪废水性能的影响极其机理研究湖南大学学位论文原创性声明I硕士学位论文摘要随着生物处理技术的发展，越来越多的研究倾向于利用微生物（细菌、微藻，浮萍等）处理养殖废水。微生物由于其特殊的细胞性质，在各类养殖废水中都具有很强的适应能

4、力，其中利用微藻处理养殖废水逐渐成为主流研究。微藻不仅有很强的适应和生长能力，同时能够储存用来生产生物柴油和乙醇的三酰甘油和淀粉，这是许多学者认为微藻中的生物柴油是第三代生物能源的原因之一。Cu(II)作为一种基本微量元素被广泛的投放在许多动物饲料中，然而这些家养禽类对饲料中Cu(II)的吸收能力非常的低，大部分的Cu(II)都通过动物排泄排出体外，例如猪类饲料中只有10%-20%的Cu(II)被吸收，其余的全部被排出，这就导致养殖废水中含有很高浓度的Cu(II)，这些Cu(II)无疑会影响到用来处理养殖废水的

5、微藻，所以本课题从Cu(II)对微藻处理养殖废水的能力进行研究，并围绕Cu(II)对微藻的生理生化性质以及产生物柴油的影响等方面展开探索，为构建基于微藻处理养殖废水处理技术体系提供基础依据。星空藻（Coelastrellasp.）能有效的去除养猪沼液中的营养物质，然而通过饲料而进入沼液水体中的Cu(II)对它的胁迫作用现在并不清楚。在这篇论文中，研究了沼液中的Cu(II)对星空藻（Coelastrellasp.）去除营养物质的影响，并且同时研究了其在Cu(II)胁迫下的生长和生理生化特征。结果表明沼液中的Cu(

6、II)降低了星空藻（Coelastrellasp.）对氨氮和总磷的去除效率。在实验中，氨氮浓度一直在降低，在Cu(II)浓度不高于1.0mg/L时总磷浓度也在降低，4天后Cu(II)高于1mg/L培养基中总磷浓度不再降低。Cu(II)对所有实验组中的藻细胞生长都有抑制作用，并且在6-8天后，不低于1.0mg/L的实验组中的藻细胞停止生长，同时氨氮的去除能力下降以及总磷去除能力消失。藻细胞中的叶绿素a和蛋白质含量随着培养基中的Cu(II)浓度升高而降低，当Cu(II)浓度高于1.0mg/L时，叶绿素a含量降低格外

7、明显,并且随着Cu(II)浓度增加而降低。当培养基中存在Cu(II)时，藻细胞中蛋白质含量减少了57.8%-72.4%。当Cu(II)浓度高于2mg/L时，硬脂酸（C18：0）和棕榈酸（C16：0）的含量会增加，十八碳三烯酸(C18:3)消失，同时出现十八碳烯酸（C18:1）。当存在重金属胁迫时Coelastrellasp.中的MDA和SOD含量明显增加，并且在Cu(II)分别为2.0和0.5mg/L时达到最高。培养星空藻（Coelastrellasp.）最优Cu(II)的浓度为0.5mg/L,16天后对氨氮和

8、总磷的去除率分别为58.76%和84.93%，并且有较高的生产率和抗逆境能力。关键词：铜离子；星空藻（Coelastrella）；营养去除；养猪废水；生理生化指标II铜离子对星空藻处理养猪废水性能的影响极其机理研究AbstractWiththeincreaseofbiologictreatmenttechnology,manystudiestendtowastewatertreatme