藻菌共生体系及其水质净化功能研究

娄云剀

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南 长沙 410125）

1 藻菌共生体系

1.1 发展历程

藻菌共生体系是指自然界中特定的藻类和菌类之间，根据自身的协调作用而达到净化水体的效果的一种生物处理技术体系。

1962 年，美国堪萨斯大学的麦金尼教授，在构筑完全混合式活性污泥数学模型时，就设想建立一种处理污水的絮凝藻菌共生系统[1]。通过在一些特定构筑物中，采用人工控制的方式，培育相应的部分藻类来处理污水，藻菌共生体系由此走向人为控制的发展方向。1967 年，Oswald William 教授等在其文章中首次提出了菌藻共生系统这一概念[2]，并构筑了最初的稳定塘系统。这一概念的提出及稳定塘系统的构筑，使得关于藻菌共生体系的研究进一步专业化、系统化、规范化。20 世纪80 年代，国内外针对藻菌共生体系处理污水的大量试验性研究取得了突破性的成果。这些研究涵盖了进水水质及其种类、微藻处理反应器的结构、藻种的选择以及藻菌去除有机物、重金属与氮磷营养物质机理等许多方面[3]。并最终在1983 年，由 Buhr 等[4]建立了更加成熟的HRAP 动力学模型。这些研究为近现代藻菌共生体系处理污水的应用，提供了强有力的技术基础与理论支持。学术界自此掀起了一场关于利用微藻和细菌协同作用的研究热潮[5]。

1.2 模式及原理

水体中的有机污染物，经藻菌共生体系中好氧型细菌或真菌氧化分解产生二氧化碳（CO2）和铵离子（NH4+）、磷酸根离子（PO43-）等营养盐，藻类以光能为能源，通过吸收这些营养盐来进行光合作用，消耗了污水中存在的大量氮（N）、磷（P）等元素，并将无机物合成用以自身生长发育所需的细胞物质[6]。……