磷是生物體不可或缺的元素,廣泛存在于磷脂結(jié)構(gòu)、核酸、糖磷酸鹽、蛋白質(zhì)和其他代謝物中。磷需求的增加加速了磷礦的開(kāi)采,導(dǎo)致大量含磷廢水的產(chǎn)生,造成了環(huán)境問(wèn)題,并帶來(lái)磷資源的短缺(如圖1所示),引起全球關(guān)注。微藻因其分布廣泛、生長(zhǎng)迅速、附加值高而備受關(guān)注,其在廢水處理中的利用已得到廣泛研究。近日,beat36520級(jí)本科生余丁豪在期刊International Journal of Environmental Research上發(fā)表了題為“Phosphorus Removal and Recovery During Microalgae-based Wastewater Treatment: A Mini-review”的綜述文章。該文章通訊作者為beat365謝通慧副教授。該文章總結(jié)了近年來(lái)微藻廢水除磷的研究進(jìn)展,闡述了微藻除磷的相關(guān)機(jī)理與影響因素,展現(xiàn)了微藻在有機(jī)磷去除方面的優(yōu)勢(shì),并且介紹了微藻生物質(zhì)磷的應(yīng)用及前景。
圖1簡(jiǎn)化的現(xiàn)代社會(huì)磷循環(huán)圖。綠線代表自然磷流向;紅線代表人類(lèi)活動(dòng)擴(kuò)大的磷流向;藍(lán)線代表磷資源流失的后果。
相比于物理和化學(xué)方法,微藻除磷更具有環(huán)境友好性,富磷生物質(zhì)在磷肥和催化劑生產(chǎn)方面作用重大。此外,相比于純?cè)宄?,混藻除磷和藻菌混合除磷?duì)其他污染物具有更好的協(xié)同去除作用。為提高微藻的除磷效率,有必要了解微藻除磷與利用的機(jī)理,包括常規(guī)磷吸收、過(guò)補(bǔ)償吸收和奢侈吸收(如圖2、3所示)。
圖2微藻可能的磷吸收途徑。藍(lán)線:磷充足條件;橙線:缺磷條件。
圖3常規(guī)磷吸收、過(guò)補(bǔ)償吸收和奢侈吸收
此外,微藻對(duì)磷的吸收收到諸多因素影響,包括二氧化碳濃度、氮磷比、光條件(光強(qiáng)、光周期和光波長(zhǎng))、溫度和pH值等。通過(guò)調(diào)整上述影響因素,并結(jié)合微藻除磷的特殊機(jī)制,有望進(jìn)一步提高微藻的除磷效率。
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https://link.springer.com/article/10.1007/s41742-024-00590-w
余丁豪、謝通慧撰稿
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高敏編輯
2024年4月15日