光照对光能自养生物膜培养的影响操家顺1,2,3,�陆文涛2,�冯�骞1,2,�薛朝霞1,2,�方�芳1,2,�王�超1,2(1.河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,江苏南京210098;2.河海大学环境学院,江苏南京210098;3.河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心,江苏南京210098)��摘�要:�使用平板培养装置,通过控制光照度、流速及水温等条件来培养光能自养生物膜,着重研究了光照对光能自养生物膜生长的影响。结果表明,光照度对光能自养生物膜生长的影响显著。Gompertz模型对生物膜相对生长曲线的拟合效果较好,拟合系数分别为0.998、0.992、0.994。在光照度为4500、3000、1500lx的条件下,光能自养生物膜的最大相对生长速率分别为13.96%、9.65%、6.37%,初始沉降期分别为4.37、8.15、8.22d。在4500lx光照度下,单位面积生物膜的COD含量达到了6310mg/m2。因此,通过控制光照度可有效控制光能自养生物膜的生长。��关键词:�光能自养生物膜;�菌藻共生;�平板反应器;�光照度;�Gompertz模型中图分类号:X703��文献标识码:A��文章编号:1000-4602(2011)03-0020-05��基金项目:2008年度高等学校科技创新重大培育资金资助项目(708047);�国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07313-006);�江苏省环保科研课题(2008001)EffectofLightonCultivationofPhototrophicBiofilmCAOJia�shun1,2,3,�LUWen�tao2,�FENGQian1,2,�XUEZhao�xia1,2,�FANGFang1,2,�WANGChao1,2(1.KeyLaboratoryofIntegratedRegulationandResourceDevelopmentonShallowLakes,HohaiUniversity,Nanjing210098,China;2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China;3.NationalEngineeringResearchCenterofWaterResourcesEfficientUtilizationandEngineeringSafety,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)��Abstract:�Thephototrophicbiofilmwascultivatedbycontrollinglightintensity,flowrateandwa�tertemperatureinaplatereactor,andtheresearchwasfocusedontheeffectoflightconditionsonthegrowthofphototrophicbiofilm.Theresultsindicatethatlightintensityhasasignificanteffectonthegrowthofphototrophicbiofilm.Gompertzmodelhasagoodfittingresultfortherelativegrowthcurveofthebiofilm,withfittingcoefficientof0.998,0.992and0.994respectively.Whenthelightintensitiesare4500lx,3000lxand1500lx,themaximumrelativegrowthratesofthebiofilmare13.96%,9.65%and6.37%respectively,andtheinitialsettlementperiodsare4.37d,8.15dand8.22drespectively.TheCODperunitareaofthebiofilmreaches6310mg/m2atthelightintensityof4500lx.Therefore,adjustingthelightintensitycaneffectivelycontrolthegrowthofphototrophicbiofilm.��Keywords:�phototrophicbiofilm;�algal�bacterialsymbioticsystem;�platereactor;�lightin��20�第27卷�第3期2011年2月������������中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATER�������������Vo.l27No.3Feb.2011tensity;�Gompertzmodel��光能自养生物膜通常在陆生或水生环境中的一些固体表面上附着生长,包括蓝细菌、绿藻、硅藻等在内的主要微生物及非生物物质镶嵌在微生物分泌的有机聚合物基质上,形成了一个相对稳定的生态系统[1,2]。在光密度为1000�mol光子/(m2�s)条件下,单位面积光能自养生物膜的氧气产生率为同等条件下异养生物膜的两倍之多[3]。因此,光能自养微生物产生的氧气可以满足相当部分细菌硝化和去除有机碳源时对氧的需求。在应用光能自养生物膜进行脱氮处理时,除部分氨氮和硝态氮分别通过硝化和反硝化作用被去除外,其他氮的化合物将贮存在生物膜内,与传统脱氮工艺相比,光能自养生物膜的脱氮更为彻底[3~5]。光能自养生物膜以光能为能源、CO2为碳源,故特别适用于低有机碳源条件下的脱氮处理。影响光能自养生物膜形成和生长的因素包括光照、基质类型、微生物的种类和数量、营养水平、水温及水体环境等[6~8]。该技术能否实现低能耗处理的目标取决于光...
