鈦酸鹽納米材料和斜生四鏈藻協(xié)同處理農(nóng)村生活污水的效應(yīng)研究

李淵 葛歧利 吉莉 畢永紅

摘 要：當(dāng)前我國(guó)農(nóng)村生活污水治理形勢(shì)依然嚴(yán)峻.藻類和納米材料結(jié)合可以有效地處理生活污水，探究納米材料對(duì)生活污水中藻類的影響十分重要.基于鈦酸鹽納米材料的調(diào)控，研究斜生四鏈藻處理生活污水的效應(yīng).結(jié)果表明，低質(zhì)量濃度鈦酸鹽納米材料添加到生活污水中后，斜生四鏈藻細(xì)胞經(jīng)過6 d的適應(yīng)期，表現(xiàn)出一定的生長(zhǎng)促進(jìn)作用，在10 d的培養(yǎng)過程中藻細(xì)胞增長(zhǎng)了近97%.在質(zhì)量濃度0.1 g/L的添加下，鈦酸鹽納米材料對(duì)藻類生物量增長(zhǎng)的影響最大，在0.2 g/L的添加質(zhì)量濃度下，藻細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制.

關(guān)鍵詞：藻類；生活污水；納米材料；鈦酸鹽；生長(zhǎng)抑制實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：X703.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

農(nóng)村生活污水具有范圍廣、產(chǎn)量大、處理率低、氮磷排放負(fù)荷高等特點(diǎn)，農(nóng)村生活污水的安全處置問題，已對(duì)農(nóng)村飲用水源的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅［1］.據(jù)2017年《第二次全國(guó)污染源普查公報(bào)》顯示，全國(guó)農(nóng)村生活污水排放量為75.91×108 m3，COD排放量占生活源排放總量的50.8%，NH3-N，TN和TP 排放量分別占生活源排放總量的35.0%，30.5%，38.7%［2-3］.藻類在生活污水深度處理方面有著明顯的優(yōu)勢(shì).藻類能夠充分利用生活污水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，降低污染物指標(biāo)的同時(shí)，還能積累優(yōu)質(zhì)蛋白和脂質(zhì)，可用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)肥料和生物燃料［4-5］.除了水質(zhì)改善之外，污水處理與藻類培養(yǎng)結(jié)合還可提供可再生能源，而且不需要占用農(nóng)業(yè)用地.因此，許多國(guó)家和地區(qū)已將藻類培養(yǎng)作為實(shí)現(xiàn)污水生態(tài)處理和可再生能源生產(chǎn)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo).然而，在處理養(yǎng)殖廢水時(shí)需要對(duì)污水進(jìn)行大量稀釋（10%～30%），以消除對(duì)藻類的生長(zhǎng)抑制［6］.藻類會(huì)由于底物中某些污染物質(zhì)量濃度過高，導(dǎo)致生物量大幅度下降甚至死亡［7-9］.許多揮發(fā)性脂肪酸、酚類及重金屬等物質(zhì)都會(huì)抑制藻類的生長(zhǎng)，嚴(yán)重影響藻類對(duì)污水的處理效果，很大程度上制約了其大規(guī)模的應(yīng)用.納米材料由于其特殊物理化學(xué)性質(zhì)（如熒光特性、高催化性、良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性、特殊的表面張力），已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)［10-11］.

低劑量的納米顆粒能夠有效地降低環(huán)境污染物毒性，促進(jìn)藻類生物質(zhì)能源的積累，對(duì)微藻生長(zhǎng)具有一定的正向調(diào)節(jié)作用，并提高其光合固碳效率和蛋白質(zhì)代謝水平［12-15］.然而，不同納米材料對(duì)微藻生長(zhǎng)的促進(jìn)作用存在差異，納米材料的添加劑量和添加方式也有待探究，弄清其對(duì)微藻處理污水效應(yīng)的影響是解決問題的關(guān)鍵步驟.因此，本研究以斜生四鏈藻（Tetradesmus obliquus）處理生活污水為切入點(diǎn)，選擇鈦酸鹽納米材料（Titanate Nanomaterials，TNTs）為目標(biāo)添加物，探究納米材料對(duì)微藻生長(zhǎng)狀況和污水處理效應(yīng)的影響，研究結(jié)果可為生活污水的高效無害處理提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 藻種來源與培養(yǎng)條件

本實(shí)驗(yàn)選用的斜生四鏈藻（Tetradesmus obliquus，F(xiàn)ACHB416）來自中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所淡水藻種庫(kù)（FACHB）.實(shí)驗(yàn)前將藻種在無菌條件下接種在BG-11培養(yǎng)基的錐形瓶中，置于光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng).培養(yǎng)條件：溫度25 ℃，光照強(qiáng)度2 000 lx，光暗比12 h∶12 h，每天定時(shí)輕搖錐形瓶3次.

1.2 納米材料的制備

本實(shí)驗(yàn)鈦酸鹽納米材料用P25型納米TiO2顆粒（包含質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%銳鈦礦和20%金紅石，Evonik，德國(guó)），100目活性炭（DARCO，美國(guó)）.實(shí)驗(yàn)選用的鈦酸鹽納米材料（TNTs）用一步堿熱合成法完成：

（1）將TiO2顆粒和活性炭100目按照1∶1的質(zhì)量比例混合在一起，并將其分散到10 mol/L的NaOH溶液中.

（2）用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢枞芤?4 h，將混合溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，放到電熱鼓風(fēng)干燥箱中130 ℃合成反應(yīng)72 h.

（3）反應(yīng)后的混合溶液冷卻至室溫，用高速離心機(jī)6 000 r/min離心8 min，棄掉上面的液體.

（4）離心得到的黑色材料用去離子水反復(fù)洗至pH降到9～10，將材料放置到培養(yǎng)皿中，用80 ℃烘箱烘干，然后研磨即可得到鈦酸鹽納米材料.

1.3 實(shí)驗(yàn)污水的制備

本實(shí)驗(yàn)污水采用人工配水，1 L污水的具體配方如下：葡萄糖 400.00 mg；NH4SO4 189.00 mg；NaNO3 243.00 mg；KH2PO4 43.90 mg；NaHCO3 100.00 mg；NaCl 64.00 mg；MgSO4·7H2O 185.00 mg；FeSO4·7H2O 9.10 mg；CaCl2 25.00 mg；H3BO3 2.86 mg；CuSO4·5H2O 0.08 mg；CoCl2·6H2O 0.05 mg.水化學(xué)指標(biāo)的模擬結(jié)果：pH為7.50，NH4-N為47.22 mg/L，TN為50.56 mg/L，TP為11.23 mg/L.

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 鈦酸鹽納米材料和藻類混合液制備

在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)斜生四鏈藻至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，然后取20 mL斜生四鏈藻藻液用離心機(jī)6 000 r/min離心5 min，棄掉上清液，得到藻細(xì)胞.將鈦酸鹽納米材料加入到人工生活污水中，超聲混勻，質(zhì)量濃度梯度分別是：0.00 g/L，0.05 g/L，0.10 g/L，0.15 g/L和0.20 g/L.最后，將藻細(xì)胞加入到含有200 mL納米材料和人工生活污水的250 mL錐形瓶中，震蕩搖勻，放入光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)待用.每個(gè)組設(shè)置3個(gè)平行，所有操作均在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行無菌操作.

1.4.2 鈦酸鹽納米材料和藻類混合物的表征

晶體結(jié)構(gòu)（XRD）的測(cè)定：實(shí)驗(yàn)取足量的斜生四鏈藻細(xì)胞和鈦酸鹽納米材料得混合液，用冷凍干燥機(jī)處理24 h，得到粉末狀混合物質(zhì)，將粉末狀的混合物質(zhì)均勻地放置到樣品槽內(nèi)，壓實(shí)后用X射線衍射儀（XRD）對(duì)材料的晶體結(jié)構(gòu)及礦物種類進(jìn)行掃描測(cè)定，Cu靶，Ka輻射，工作電壓40 Kv，電流30 mA，停留時(shí)間0.01，步長(zhǎng)0.01°.掃描范圍：2θ=10°～80°.物質(zhì)表面元素（XPS）的測(cè)定利用X射線激發(fā)試樣的電子能譜，進(jìn)一步分析物質(zhì)表面元素，它的分析基礎(chǔ)方程式為Einstein光電發(fā)射放射方程：hv=EK+EB，

其中，h為普朗克常數(shù)，v為入射光頻率，EK為光電子所獲的動(dòng)能，EB為電子的結(jié)合能.通過測(cè)定樣品的電子結(jié)合能，來測(cè)定樣品中所包含的元素.測(cè)試時(shí)，在面積1 cm2的雙面膠帶的一面均勻地鋪撒樣品，樣品要覆蓋膠帶，另一面要貼在試樣臺(tái)上.測(cè)試以Al靶為發(fā)射源，射線功率為150 W.

1.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法與統(tǒng)計(jì)分析

1.5.1 藻類干質(zhì)量的測(cè)定

對(duì)于藻類干質(zhì)量的測(cè)定，以干藻細(xì)胞質(zhì)量計(jì)算測(cè)量藻類生物產(chǎn)量.每次測(cè)量時(shí)，人工搖動(dòng)藻液混勻.每次取用10 mL藻液；用0.45 μm醋酸纖維素膜過濾收集細(xì)胞，以測(cè)定藻類生物量.然后，將空白的醋酸纖維素膜和具有藻類細(xì)胞的醋酸纖維素膜烘箱中105 ℃，干燥24 h，分別稱量干質(zhì)量.藻類質(zhì)量濃度C（mg/L），根據(jù)以下公式計(jì)算：C=（Wti-Wt0）/V，其中，Wti和Wt0分別指帶有藻類細(xì)胞的過濾器的干質(zhì)量和空白過濾器的干質(zhì)量，V是藻類培養(yǎng)物的體積.

1.5.2 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定

使用便攜式PAM熒光計(jì)AquaPen-C AP-C 100測(cè)量葉綠素?zé)晒鈪?shù).每次測(cè)量時(shí)，用3 mL藻類培養(yǎng)物填充反應(yīng)杯，并用塞子關(guān)閉反應(yīng)杯.在室溫下暗適應(yīng)15 min后，使用OJIP測(cè)試通過PAM熒光計(jì)自動(dòng)獲得Fv/Fo和Fv/Fm值.實(shí)驗(yàn)葉綠素?zé)晒鈪?shù)如下，F(xiàn)o：初始熒光（F50 μs，熒光強(qiáng)度為50 μs）；Fm：最大熒光強(qiáng)度；Fv：最大可變熒光（Fm-Fo）；Fv/Fo：PSII的潛在活性；Fv/Fm：PSII光化學(xué)的最大量子產(chǎn)額（（Fm-Fo）/Fm，0＜Fv/Fm＜1），反映了所有PSII反應(yīng)中心處于開放狀態(tài)時(shí)的量子產(chǎn)額.

1.5.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Sigmaplot 14.0分析，數(shù)據(jù)測(cè)試均重復(fù)3次，組間差異比較采用t檢驗(yàn).

2 結(jié)果與討論

2.1 納米材料添加量對(duì)斜生四鏈藻生長(zhǎng)狀況的影響

不同TNTs質(zhì)量濃度對(duì)藻液的pH變化影響將斜生四鏈藻培養(yǎng)在含有不同質(zhì)量濃度鈦酸鹽納米顆粒的生活污水中，培養(yǎng)液pH隨時(shí)間的變化如圖1所示.結(jié)果顯示，藻類培養(yǎng)過程中，在不同TNTs質(zhì)量濃度下，pH均呈現(xiàn)出緩慢增長(zhǎng)的變化趨勢(shì)，培養(yǎng)前2～3 d，pH略有下降，未添加TNTs的培養(yǎng)液pH波動(dòng)最大，隨培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng).在培養(yǎng)前5 d，加入納米顆粒的量對(duì)pH的變化影響不顯著，當(dāng)生長(zhǎng)到第7 d的時(shí)候，低TNTs質(zhì)量濃度下（0.00，0.05，0.10 g/L）pH增長(zhǎng)明顯，第7 d的pH最大值范圍是9.2～10.3.納米顆粒質(zhì)量濃度較高時(shí)，能維持pH的相對(duì)穩(wěn)定.

當(dāng)藻細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)可以吸收水中的CO2，而呼吸作用則可以產(chǎn)生CO2，對(duì)HCO-3和CO2-3之間的平衡有著一定影響［13］，打破了原始的酸堿狀態(tài).當(dāng)高質(zhì)量濃度的納米顆粒加入斜生四鏈藻培養(yǎng)體系中，超過0.1 g/L時(shí)，納米顆粒覆蓋到藻細(xì)胞的周圍或者水體中，這就造成藻細(xì)胞的光合作用減弱，同時(shí)對(duì)于藻類的生長(zhǎng)出現(xiàn)一定的抑制效果，減少了對(duì)于CO2的利用，故而pH增長(zhǎng)緩慢.而當(dāng)納米顆粒的質(zhì)量濃度小于0.1 g/L時(shí)，藻細(xì)胞光合作用速率大于呼吸作用速率，導(dǎo)致CO2的利用大于產(chǎn)出，這樣就導(dǎo)致水體中pH升高.同時(shí)對(duì)于藻細(xì)胞生長(zhǎng)依靠氮源和碳源，培養(yǎng)水體中碳源和氮源的利用消耗，也是導(dǎo)致pH增長(zhǎng)的重要原因.

2.2 不同TNTs質(zhì)量濃度下斜生四鏈藻生長(zhǎng)的影響

實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)，藻細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)增長(zhǎng)（圖2）.以此監(jiān)測(cè)藻類生物量的變化，根據(jù)圖中對(duì)于鈦酸納米顆粒的質(zhì)量濃度不同，發(fā)現(xiàn)對(duì)于納米材料質(zhì)量濃度小于0.10 g/L時(shí)，藻類生物量隨培養(yǎng)時(shí)間呈迅速增長(zhǎng)的趨勢(shì).而在納米材料質(zhì)量濃度是0.15 g/L時(shí)，藻類生物量增長(zhǎng)緩慢，增長(zhǎng)率是僅為27%，在納米材料質(zhì)量濃度為0.20 g/L時(shí)，藻類生物量呈負(fù)增長(zhǎng)或生物量無明顯變化.根據(jù)圖中的生物量增長(zhǎng)比率，當(dāng)納米材料質(zhì)量濃度是0.10 g/L時(shí)，藻細(xì)胞生物量增長(zhǎng)迅速，第2 d生物量質(zhì)量濃度是205 mg/L，第10 d達(dá)到405 mg/L.在培養(yǎng)結(jié)束的時(shí)候，未添加納米材料的實(shí)驗(yàn)組，生物量增長(zhǎng)率是75%，納米材料質(zhì)量濃度是0.10 g/L，生物量增長(zhǎng)率可以達(dá)到97%，生物量增長(zhǎng)接近2倍（圖3）.一定的低質(zhì)量濃度改性鈦酸鹽納米材料對(duì)斜生四鏈藻產(chǎn)生的促進(jìn)作用可能由于分解出少量的Ti離子對(duì)藻細(xì)胞存在一定的營(yíng)養(yǎng)作用.低質(zhì)量濃度的納米材料對(duì)藻類生理性質(zhì)產(chǎn)生影響，表明刺激藻細(xì)胞多糖和酶活性的增長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致藻細(xì)胞表現(xiàn)一定的促進(jìn)生長(zhǎng)特性［16］.

不同微藻的種類和鈦酸鹽納米材料協(xié)同處理對(duì)于模擬生活污水污染物的去除效果雖然存在一些差異，但在由于鈦酸鹽納米材料的加入中對(duì)污染物去除存在的藻種依賴性減弱.實(shí)驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)先用鈦酸鹽納米材料處理前2 d，再加入藻細(xì)胞的培養(yǎng)方式對(duì)于污水中COD、氮磷營(yíng)養(yǎng)元素的處理時(shí)間變短，去除效率變高，適合建立微藻-納米材料協(xié)同處理體系.實(shí)驗(yàn)表明，微藻-納米材料協(xié)同處理體系能縮短污水處理的時(shí)間，提高去除效率，為強(qiáng)化微藻處理能力提供一種可行性研究.通過微藻生物修復(fù)和納米顆粒相結(jié)合以克服技術(shù)局限性，將成為開發(fā)新的有效修復(fù)技術(shù)的潛在機(jī)會(huì)［17］.

2.3 不同TNTs質(zhì)量濃度下斜生四鏈藻葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/p>

通過在培養(yǎng)斜生四鏈藻的污水中添加不同質(zhì)量濃度的改性鈦酸鹽納米材料，設(shè)置0.00，0.05，0.10，0.15，0.20 g/L 5個(gè)不同質(zhì)量濃度，測(cè)定藻類在不同質(zhì)量濃度的納米材料下的光合特性，如圖4所示.

在無微藻添加的情況下，納米材料的Fv/Fo和Fv/Fm分別為0.114和0.243.在設(shè)定的5個(gè)組中，高質(zhì)量濃度的納米材料0.15 g/L和0.20 g/L的Fv/Fo和Fv/Fm值隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)而緩慢下降，表現(xiàn)出高質(zhì)量濃度納米材料對(duì)藻的生長(zhǎng)出現(xiàn)一定抑制的情況.在前4 d未添加納米材料的0.00 g/L和0.05 g/L質(zhì)量濃度的組，F(xiàn)v/Fo和Fv/Fm值的快速增長(zhǎng)，表現(xiàn)出很高的生長(zhǎng)潛力.實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在納米材料質(zhì)量濃度為0.1 g/L時(shí)，藻細(xì)胞的潛在活性Fv/Fo值一直呈上升趨勢(shì)，在前6 d的時(shí)間里表現(xiàn)出對(duì)于納米材料加入的適應(yīng)性，在第6 d的實(shí)驗(yàn)組Fv/Fo值高出沒有添加納米材料0 g/L的組.納米材料對(duì)于藻細(xì)胞生長(zhǎng)表現(xiàn)出一定的促進(jìn)作用，這與NATARAJAN等［18］研究一致.在培養(yǎng)的第6～10 d時(shí)，納米材料質(zhì)量濃度是0.1 g/L的Fv/Fo和Fv/Fm值都在一個(gè)相對(duì)較高的值，表現(xiàn)出較好的葉綠素?zé)晒馓匦裕L(zhǎng)潛力良好.

不同納米材料添加質(zhì)量濃度，培養(yǎng)微藻的污水pH均呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的狀態(tài)，由于藻細(xì)胞光合作用吸收CO2高于呼吸作用，破壞污水中HCO-3和CO2-3之間的化學(xué)平衡.鈦酸鹽納米材料質(zhì)量濃度越高，培養(yǎng)過程中污水pH值上升的趨勢(shì)越緩慢，高質(zhì)量濃度納米材料（＞0.1 g/L）因納米顆粒存在附著在藻細(xì)胞的表面，導(dǎo)致光合作用減弱，pH值增長(zhǎng)減緩.Fv/Fo和Fv/Fm值反映出微藻細(xì)胞的生長(zhǎng)情況，微藻的葉綠素?zé)晒馓匦裕谂囵B(yǎng)的前6 d納米材料質(zhì)量濃度時(shí)0.1 g/L時(shí)Fv/Fo和Fv/Fm值一直處于上升狀態(tài)，并在第6 d達(dá)到甚至超過0 g/L和0.05 g/L時(shí)藻細(xì)胞Fv/Fo和Fv/Fm值.在納米材料質(zhì)量濃度為0.1 g/L時(shí)，表現(xiàn)出對(duì)藻細(xì)胞一定的生長(zhǎng)促進(jìn)作用，可能是由于藻細(xì)胞刺激以提高酶活性的原因，同時(shí)使得胞外多糖增加［19］.

2.4 TNTs和斜生四鏈藻混合物表征結(jié)果影響

XRD圖譜顯示（圖5），2θ在9.5°，24.2°，28.1°，48.1°和61.7°處，鈦酸鈉鹽的晶格衍射和相對(duì)應(yīng)位置的衍射峰值是相符合的，代表其為單斜層狀鈦酸鹽晶體組成［18］.鈦酸鹽的層狀結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在9.5°處，而在26°的衍射峰值則代表的活性炭中的石墨結(jié)構(gòu)，峰值表現(xiàn)不明顯，分析是由于被鈦酸鹽納米材料覆蓋導(dǎo)致.添加藻類后實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)行XRD測(cè)定，并可以確定里面含有鈦酸鹽納米材料，這樣就表明處理過后藻類沉淀物中含有鈦酸鹽納米材料.

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出添加納米材料的藻細(xì)胞沉淀物，在結(jié)合能1 071.18 eV出現(xiàn)Na 1s含量占比1.57%，相比于單獨(dú)的藻細(xì)胞1 071.18 eV出現(xiàn)Na 1s含量占比0.59%高出很多，表明藻細(xì)胞表面有鈉元素物質(zhì)附著（圖6）.在結(jié)合能458.38 eV處出現(xiàn)Ti元素，含量占比達(dá)4.63%，根據(jù) TNTs 的基本鈦酸鈉結(jié)構(gòu)，即NaxH2-xTi3O7·nH2O，說明藻細(xì)胞沉淀物表面含有鈦酸鹽納米材料.分析出添加TNTs的藻細(xì)胞的元素比例，包括Na（1.57%），Ti（4.63%），O（33.84%），C（57.63%）（表2，表3）.

3 結(jié)論與建議

（1）鈦酸鹽納米材料對(duì)生活污水中的斜生四鏈藻具有一定的生長(zhǎng)促進(jìn)作用.

（2）在0.1 g/L的添加質(zhì)量濃度下，斜生四鏈藻細(xì)胞經(jīng)過6 d的適應(yīng)期，表現(xiàn)出最強(qiáng)的生長(zhǎng)促進(jìn)效應(yīng).

（3）在0.2 g/L的添加質(zhì)量濃度下，藻細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制.

微藻生長(zhǎng)消耗與納米材料吸附降解作用相結(jié)合處理農(nóng)村生活污水具有一定的應(yīng)用前景，但納米材料處理與藻類培養(yǎng)在工藝流程上未做到分離串聯(lián)，可能相互影響.因此，探討鈦酸鹽納米材料處理后的二級(jí)廢水對(duì)微藻生理特征影響是進(jìn)一步的研究方向.本實(shí)驗(yàn)所用到的人工模擬生活污水對(duì)農(nóng)村生活污水的還原度不夠高，今后需搜集有代表性的農(nóng)村污水、城市污水處理廠污水、煤礦工業(yè)區(qū)污水和工業(yè)廢水，利用納米材料和微藻協(xié)同處理進(jìn)行比較.

參 考 文 獻(xiàn)

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Effect on the treatment of rural domestic sewage using Tetrastreptococcus obliquus and titanate nano materials

Li Yuan1，2， Ge Qili1， Ji Li1， Bi Yonghong2

（1. School of Environment and Resources， Taiyuan University of Science and Technology， Taiyuan 030024， China;

2. State Key Laboratory of Fresh Water Ecology and Biotechnology， Institute of Hydrobiology，

Chinese Academy of Sciences， Wuhan 430072， China）

Abstract： At present， the situation of rural domestic sewage treatment in China is still grim. The combination of algae and nano materials can effectively treat domestic sewage. Therefore， it is very important to understand the impact of nano materials on algae in domestic sewage. Based on the regulation of titanate nano materials， the effects of Tetrastreptococcus obliquus on domestic sewage treatment are studied. The results showed that low concentrations of titanate nano materials showed the growth promoting effect after a 6-day adaptation period， the algal cells increased by 97% after 10 d. Titanate nano materials had the greatest impact on the growth of algae biomass at the concentration of 0.1 g/L. The growth of algae cells was inhibited at the concentration of 0.2 g/L.

Keywords： algae; domestic sewage; nanomaterials; titanate; growth inhibition test

［責(zé)任編校 劉洋 楊浦］

收稿日期：2022-06-04;修回日期：2022-07-22.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（31971477;42177057;42207528）；山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022ZDYF125）.

作者簡(jiǎn)介：李淵（1987-），男，山西太原人，太原科技大學(xué)副教授，博士，研究方向?yàn)樗蛏鷳B(tài)學(xué)，E-mail：liyuan_198711@sina.com.

通信作者：畢永紅，E-mail：biyh@ihb.ac.cn.