从生活污水、工业污水和市政污水中分离并鉴定本土微藻，用于去除营养物质和重金属：一项动力学与机制研究

《Archives of Microbiology》：Isolation and characterization of indigenous microalgae from domestic, industrial, and municipal wastewaters for nutrient and heavy metal removal: a kinetic and mechanistic investigation

本研究分离并鉴定了印度科摩巴陶地区复合废水中Chlorella vulgaris和Tetradesmus obliquus微藻，评估其重金属吸附及营养去除效率。结果显示C. vulgaris去除硝酸盐88%、磷酸盐76%，优于传统方法；T. obliquus吸附Cr、Cu、Pb达71%、68%、64%，与合成吸附剂相当。两者均实现生物质回收及低成本运营，伪二阶动力学和FTIR光谱证实金属通过羟基、羧基及氨基结合，为南印度提供可持续废水处理方案。

　　

摘要

城市和工业来源的废水排放由于营养物质和重金属浓度升高，对环境造成了严重问题。本研究旨在从复合废水中分离并鉴定出具有潜在重金属生物修复能力的本地微藻。研究从印度泰米尔纳德邦哥印拜陀地区的三个不同地点收集了生活废水、纺织工业废水和市政排水水样本。每种废水都经过了单独的富集处理，以分离出能够自然适应特定污染条件的微藻种类。通过形态观察和18S rRNA基因测序，分离并鉴定了两种优势菌株：普通小球藻（Chlorella vulgaris，RCASBTATEV25-A1）和斜纹四藻（Tetradesmus obliquus，RCASBTATEV25-B2）。在控制条件下（25±2°C、3000 lx、16:8光照周期），这两种本地微藻的生长动力学、营养物质去除效率以及重金属吸附能力被评估了15天。经过15天的处理后，普通小球藻去除了88%的硝酸盐和76%的磷酸盐，效果优于传统的活性污泥法（50–60%）。此外，其每天28毫克/升的生物量生产量实现了废水的同时处理和资源回收。同样，斜纹四藻对无机金属Cr、Cu和Pb的吸附能力分别为71%、68%和64%，表现与合成吸附剂相当。此外，这种方法还具有生物循环利用和低运营成本的优势。伪二级动力学模型证实了吸附是主要的金属去除机制。傅里叶变换红外光谱显示，金属通过与羟基（3420→3380 cm?1）、羧基（1650→1620 cm?1）和胺基（1540→1520 cm?1）官能团的结合而实现吸附。本研究结果表明，这两种本地微藻能够高效去除废水中的重金属，为南印度气候条件下的废水生物修复提供了一种可持续且经济可行的解决方案。