真江蓠对氨氮去除效率与吸收动力学研究

摘要

以真江蓠(Gracilaria asiatica)为实验材料,在实验室水平上测定了真江蓠培养密度对NH4-N去除效率和吸收速率的影响,比较了真江蓠在氮半饥饿和氮饱和状态下的氨氮吸收动力学特征以及不同起始浓度NH4-N对其吸收速率的影响.结果表明:真江蓠密度为2～24 g·L-1时,5 h内随着藻体密度增大和实验时间延长,真江蓠去氨氮能力也增强.当藻体密度为24g·L-1时,真江蓠在5 h内去除氨氮效率最高,达到99.77%.各种藻体密度在起始阶段保持较高吸收速率(30～41 μmol·g-1·h-1),随后藻体密度与吸收速率呈反比关系,其最低藻体密度组(2 g·L-1)在3 h和5 h吸收速率最大,分别为28.33 μmol·g-1·h-1和18.85μmol·g-1·h-1.在起始浓度梯度实验中,氮半饥饿和氮饱和真江蓠吸收氨氮的最大吸收速率和半饱和常数在1 h均达到最高值,分别为116.47、159.40μmol·g-1·h-1和439.70、913.61 μmol·g-1·h-1.之后随着培养时间的延长而降低.氮半饥饿和氮饱和真江蓠对NH4-N的吸收差别不显著;当氨氮浓度为300～500μmol·L-1时,氮半饥饿的真江蓠在起始1 h内有一个快速吸收阶段(40.7～102.1μmol·g-1·h-1),吸收速率与NH4-N浓度几乎成正比,此时不符合米氏动力学饱和方程,而在低N浓度下(100～200μmol·L-1),藻体对NH4-N的吸收则没有出现这种现象;随着培养时间延长,直到NH4-N浓度达到一定限度时,吸收速率可达到一极大值而符合米氏动力学饱和方程.该研究结果为大规模栽培真江蓠净化水体和生态修复提供了理论依据.