季节因素对制革废水三级修复中微藻群落生物量及氨氮去除效能的影响机制研究

　　本研究针对制革废水(TWW)高盐高氨特性，通过模拟冬、春秋、夏三季气候条件，探究微藻群落(Tetradesmus/Neochloris spp.)在开放系统中的氨氮(NH3 /NH4 + )去除效率与生物量积累规律。结果表明夏季条件(27°C,14h光照)下氨氮利用率最高达6.52 mg/day，但钠(Na)去除率不足1%，为构建季节性适应的微藻-制革废水生物精炼系统提供理论依据。

　　

制革行业每年产生大量含高盐、高氨氮及重金属的废水，传统活性污泥法处理能耗高且难以达标。微藻修复技术因其能同步净化污水并产生高值生物质而备受关注，但开放系统的季节性波动严重影响其稳定性。针对这一难题，某研究机构团队在《Algal Research》发表研究，通过模拟真实气候条件，揭示季节因素对微藻群落功能的关键影响。

研究采用中心复合设计(CCD)实验，在500 mL锥形瓶中模拟冬(8°C/10h光照)、春秋(17.5°C/12h)、夏(27°C/14h)三季条件，以处理后的制革废水(TTWW)为培养基，分析接种量(6-34% vol/vol)和初始氨浓度(7.4-45.6 mg/L)对四株耐盐微藻（含Tetradesmus obliquus CPUT-L1等）群落的影响。通过气相色谱(GC-FID)、电感耦合等离子体(ICP-AES/MS)等技术监测生物量组分及污染物去除效率。

3.1 生物量积累的季节依赖性
通过干重(DCW)测定发现，夏季生物量(0.72±0.07 g/L)显著高于冬季(0.39±0.06 g/L)，而接种量与初始氨浓度无显著影响。叶绿素a与DCW相关性最高(R²
=0.757)，但冬季因光周期缩短导致相关性最低，暗示异养代谢增强。

3.2 生物质特性与下游应用
生物质富含蛋白质(冬季达34.9%)但脂肪酸含量低(<6.4%)，不适合生物柴油生产。值得注意的是，冬季生物质中铅(Pb)含量(6.55 mg/kg)超过WHO食用油限值(0.05 mg/kg)，可能限制其饲料应用。

3.3 污染物去除效能
氨氮去除呈现明显季节梯度：夏季利用率(4.1±1.6 mg/day)为冬季(1.7±0.6 mg/day)的2.4倍，且与初始浓度显著正相关(R=0.932)。但钠离子(Na⁺
)去除率始终<1%，表明微藻修复对高盐废水脱盐效果有限。

该研究首次系统论证开放系统中气候条件对微藻修复效能的主导作用，为季节性气候地区实施微藻-制革废水生物精炼提供关键参数。尽管存在重金属积累风险，但生物质的高蛋白特性(>30% DCW)仍具资源化潜力。未来需结合中试研究，探索微藻-细菌(MAB)协同体系对有机污染物的降解优势。