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微藻广泛应用于人类健康食品、水产养殖、环境保护、生物能源等多个传统领域。氮和磷是生命系统中必不可少的元素,随着人口的膨胀、工农业的发展,许多工农业生产系统中氮和磷过度使用,这使得由水体中氮磷含量超标引发的水体富营养化问题日益加剧。微藻在生长过程中大量吸收氮磷元素,在氮磷含量超标的水体治理中表现出巨大的应用潜力。近年来,将微藻培养与废水处理结合受到越来越多研究人员的广泛关注,已被视为具有高应用价值的可持续且具有成本效益的策略。然而,如何有效地保存大量活性微藻,是微藻工业化应用中面临的挑战。目前关于微藻保存多为保种方向的研究,大多是利用传统的继代保存法、超低温保存法、干燥保存法、浓缩液保存法等。对于工业化大量微藻保存技术的研究还比较少,因此寻求一种简单、经济有效的长期保存大量活性微藻的方法对微藻的工业化应用具有重要的现实意义。本研究利用琼脂包埋微藻Chlorella sacchrarophila,密封于透明袋中,保存在室温条件下,定期测定琼脂包埋物中微藻的活细胞数,使用扫描电子显微镜SEM观察C.sacchrarophila的形态变化,将保存后的C.sacchrarophila定期接种至新鲜培养基中活化培养;并将琼脂包埋的固定化藻用于氮磷废水处理,测试其重复利用能力和长期保存后的处理效果,最后结合柱状光反应器进行实际废水处理研究。琼脂包埋微藻C.sacchrarophila保存于室温条件下的结果表明,在保存至200天后,C.sacchrarophila的存活率为47-52%,显著高于液体保存,包埋初始藻浓度和不同琼脂浓度包埋对保存效果影响不大。缺碳和富碳(Na2CO3)、缺氮、磷和氮、磷(Na NO3、K2HPO4)限制均不利于C.sacchrarophila的保存。在弱光(8μmol s-1m-2)下保存效果最佳,保存至6个月后,存活率最高为63.3%。场发射扫描电镜SEM观察到琼脂包埋的藻细胞保持球形,与保存前的细胞形态没有明显差异。保存后的藻细胞再培养与保存初始具有相同的生长趋势,且能在短期培养内恢复活性。将琼脂包埋的微藻C.sacchrarophila用于氮磷废水处理,NH4+-N和PO43--P的去除率为97%-98%和92%-94%,高氨氮浓度可能会对C.sacchrarophila产生毒性。在所有八次重复利用处理过程中,NH4+-N和PO43--P的去除率为94%-99%和66%-91%,在处理432h后,固定化藻的细胞干重DCW最高达到3.2g/L。保存60天后的固定化藻仍然保持了对NH4+-N和PO43--P的80%以上的去除率。对柱状光反应器启动运行改进后的NH4+-N和PO43--P去除率分别为97.3%和96.1%,相比反应器初步运行,去除率大大提高。合适的水力停留时间HRT对反应器系统运行去除养分(氮磷)至关重要。反应器稳定运行后,以广州市沥滘污水处理厂二级处理单元的废水作为试验废水,处理后NH4+-N、PO43--P、COD浓度分别为0.5mg/L、0.2mg/L和74mg/L,去除率分别为98%、95%和71%,氨氮和磷酸盐达到一级A排放标准,COD达到二级排放标准。