徐長(zhǎng)江，趙永軍，劉 娟*，劉 麗

（1.浙江工業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院，浙江 杭州 310014；2.嘉興學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 嘉興 314001)

抗生素被廣泛用于預(yù)防和治療人類感染傳染病和獸醫(yī)治療，是一種具有抗細(xì)菌和抗真菌作用的活性物質(zhì)，尤其在畜牧業(yè)能夠促進(jìn)牲畜生長(zhǎng)和預(yù)防傳染性疾病[1]。然而，抗生素在人體和動(dòng)物體內(nèi)的吸收率往往不足50%[2]。大部分抗生素直接經(jīng)人或動(dòng)物的消化系統(tǒng)，以原形或代謝產(chǎn)物形式隨尿液和糞便排到環(huán)境中。國(guó)內(nèi)外的調(diào)查研究表明，在地表水、土壤及沉積物等環(huán)境介質(zhì)中廣泛地檢測(cè)到各類抗生素的存在。據(jù)報(bào)道，養(yǎng)豬廢水中抗生素含量較高，土霉素濃度為0.73～354.0 mg/kg，金霉素濃度為0.68～139.4 mg/kg，磺胺嘧啶濃度為0.68～98.8 mg/kg[3]。如果養(yǎng)豬廢水未經(jīng)任何處理直接排入環(huán)境中，廢水中殘留的抗生素將會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生巨大的潛在危害，環(huán)境中的抗生素會(huì)沿食物鏈進(jìn)入人體，使人體產(chǎn)生耐藥性，危害人體生命健康[3]；會(huì)改變土壤中細(xì)菌的抗藥性[4]；對(duì)水生動(dòng)植物產(chǎn)生毒效應(yīng)[5]等。由于抗生素具有較高的水溶性和較低的生物可降解性，故很難將其從環(huán)境中去除。因此，加強(qiáng)抗生素去除相關(guān)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，開(kāi)發(fā)去除抗生素的高效、綠色技術(shù)已迫在眉睫。

微藻是一類單細(xì)胞光合生物的總稱，包括藍(lán)藻及真核藻類，具有生長(zhǎng)速率快、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)。利用微藻進(jìn)行廢水處理，既能高效去除抗生素、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又能降低能耗。目前，關(guān)于微藻去除廢水中抗生素的有效性已被證實(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)的化學(xué)、物理去除方法，該生物技術(shù)具有處理效率高、成本低、不需要任何吸附劑或者催化劑，且可以有效同步去除水體中的營(yíng)養(yǎng)物TP、TN 等優(yōu)點(diǎn)[6]。當(dāng)微藻接觸抗生素時(shí)，藻細(xì)胞為了生存會(huì)通過(guò)一系列反應(yīng)清除有毒抗生素。在此期間，藻細(xì)胞可通過(guò)吸附、積累、生物降解等途徑去除廢水中的抗生素[7]。周楠等[8]研究發(fā)現(xiàn)，微藻對(duì)頭孢拉定的去除率達(dá)到70%。Gojkovic 等[9]用一種耐熱性小球藻（Chlorella sorokiniana）對(duì)氧氟沙星12 d 的去除率達(dá)到65%，普通小球藻（Chlorella vulgaris）對(duì)土霉素12 d 的去除率為69%。最近研究發(fā)現(xiàn)，菌類微生物能夠強(qiáng)化微藻對(duì)廢水中抗生素和常規(guī)污染物的去除效果。Liu 等[10]構(gòu)建的微藻-細(xì)菌顆粒淤泥系統(tǒng)對(duì)四環(huán)素和磺胺嘧啶的去除率分別高達(dá)79.0%和94.0%。Bodin 等[11]證實(shí)了真菌也可以強(qiáng)化微藻對(duì)抗生素的去除效果，小球藻-黑曲霉菌共生體對(duì)廢水中雷尼替丁具有顯著的去除效果，去除率為(50±19)%，而真菌對(duì)雷尼替丁的去除率僅為(20±13)%。本研究通過(guò)構(gòu)建小球藻-靈芝菌共生體，研究其對(duì)模擬養(yǎng)豬廢水中鹽酸土霉素（OTC）、鹽酸環(huán)丙沙星（CPFX）、磺胺二甲嘧啶（SM2）三類抗生素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)TP、TN 的去除效果。同時(shí)，分析藻菌共生體的生長(zhǎng)性能和光合性能，為藻技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域的有效應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

HZ-9310KBG 恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱，湖南邁達(dá)儀器有限公司；SW-CJ-2D 型超凈工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司；YXQ-LS-75Sll 立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；UV-6000PC 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海精密儀器儀表有限公司；AP-C100 掌上水體葉綠素?zé)晒鈨x，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司；1260 型高效液相色譜儀，美國(guó)Agilent 公司。

實(shí)驗(yàn)所用的小球藻藻種購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院武漢水生生物研究所淡水藻種庫(kù)，編號(hào)為FACHB-8。靈芝菌菌種購(gòu)于中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心，編號(hào)為5.765。BG11 培養(yǎng)基、PDW 培養(yǎng)基均購(gòu)于海博生物技術(shù)有限公司。葡萄糖、尿素、NaHPO4·2H2O、KH2PO4、CaCl2、MgSO4均 為 分 析純，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)。鹽酸土霉素（OTC）（CAS 號(hào)：2058-46-0）、鹽酸環(huán)丙沙星（CPFX）（CAS 號(hào)：93107-08-5）、磺胺二甲嘧啶（SM2)（CAS 號(hào)：57-68-1）、濃硫酸、丙酮、Ag2SO4等均為分析純。

1.2 藻菌共生體的構(gòu)建

小球藻在BG11 培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)至藻密度為107 個(gè)/mL，培養(yǎng)條件：25 ℃，光照強(qiáng)度為200 μmol·m-2·s-1，保持12 h 光照/12 h 黑暗的光周期。靈芝菌在PDW 培養(yǎng)基中搖成約0.5～1 cm 直徑的真菌球，培養(yǎng)條件：溫度為(28±0.5)℃，轉(zhuǎn)速為160 r/min，黑暗條件。

藻菌共生體干重接種比為藻：菌＝10：1，在超凈工作臺(tái)取小球藻泥和靈芝菌菌球加入模擬養(yǎng)豬廢水（由葡萄糖、尿素、NaHPO4·2H2O、KH2PO4、CaCl2、MgSO4配置而成，COD：1424 mg/L，TN：348 mg/L，TP：42 mg/L）中，置于恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱中25 ℃黑暗處理12 h，轉(zhuǎn)速為160 r/min，使小球藻完全吸附到靈芝菌菌球上。

1.3 養(yǎng)豬廢水凈化

分別以藻菌共生體、小球藻、靈芝菌處理模擬養(yǎng)豬廢水，實(shí)驗(yàn)組及空白組均設(shè)置三組平行。實(shí)驗(yàn)步驟：在超凈工作臺(tái)操作，向配置好的200 mL模擬養(yǎng)豬廢水中加入鹽酸土霉素，緊接著投入50個(gè)藻菌共生體。同時(shí)，向200 mL 模擬養(yǎng)豬廢水中分別加入與藻菌共生體同等干重的小球藻和靈芝菌菌球。將藻菌共生體凈化體系、小球藻單一培養(yǎng)凈化體系和靈芝菌菌球單一培養(yǎng)凈化體系分別置于恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱中，在25 ℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持12 h 光照/12 h 黑暗的光周期，轉(zhuǎn)速為160 r/min?？瞻捉M不加入任何生物材料，僅為含鹽酸土霉素的模擬養(yǎng)豬廢水。鹽酸環(huán)丙沙星與磺胺二甲基嘧啶凈化操作同上。其中，3 種抗生素的初始濃度均為60 mg/L，COD 含量為第1 天、第3天、第5 天取樣檢測(cè)，其余指標(biāo)均為每天檢測(cè)。

1.4 分析方法

1.4.1 葉綠素a（CHL-a）濃度測(cè)定

取4 mL 藻液或者一個(gè)藻菌共生體，離心（8000 r/min）處理10 min，棄去上清液，向沉淀中加入90%體積分?jǐn)?shù)的丙酮，使用旋渦混合器混勻，使沉淀完全溶于丙酮，放置于4 ℃下黑暗環(huán)境處理24 h。24 h 后將樣品離心（8000 r/min）處理10 min，取上清液用紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)分別測(cè)量630 nm、645 nm、663 nm 和750 nm 處波長(zhǎng)的吸光度，用90%丙酮做空白對(duì)照。葉綠素a（Chl-a）濃度計(jì)算見(jiàn)式（1）。

式（1）中：ρ(Chl-a)為葉綠素a 濃度，mg·L-1；A663、A750、A645、A630 分別為對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下測(cè)得的樣品吸光度數(shù)值。

1.4.2 碳酸酐酶活性測(cè)定

采用Wilbur-Anderson 電量法測(cè)定。取4 mL小球藻液離心10 min，轉(zhuǎn)速為4000 r/min，將離心收集的沉淀用去離子水洗滌3 次，然后懸浮在4 mL預(yù)冷的1 mmol/L 二硫蘇糖醇（DTT）和1 mmol/L EDTA 的0.010 mol/L Tris 緩沖液（pH 為8.3）中洗滌2 次。再次離心10 min，轉(zhuǎn)速為4000 r/min，將離心收集的沉淀懸浮在4 mL 預(yù)冷的上述Tris 緩沖液（pH 為8.3）中，再迅速加入4 mL 冰浴CO2飽和蒸餾水后，記錄pH 從8.3 下降到7.3 所需的時(shí)間。為保持實(shí)驗(yàn)過(guò)程的溫度控制在4 ℃，整個(gè)過(guò)程在冰浴中進(jìn)行。碳酸酐酶活性的計(jì)算公式見(jiàn)式（2）。

式（2）中：UA 為每個(gè)細(xì)胞的活性單位（units of activity），表示酶活性；T（black）為反應(yīng)體系中未加藻細(xì)胞的空白對(duì)照pH 下降所需的時(shí)間；T（test）為反應(yīng)體系中加藻細(xì)胞時(shí)pH 下降所需的時(shí)間。

1.4.3 小球藻光合性能測(cè)定

使用AquaPen 手持式葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量前取4 mL 小球藻進(jìn)行暗適應(yīng)10 min，然后將其倒入測(cè)量?jī)x配備的比色皿中，再放入葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量?jī)x，測(cè)量快速葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)（OJIP）參數(shù)。

1.4.4 總氮、總磷和化學(xué)需氧量測(cè)定

按照HJ 636—2012 的方法，用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法測(cè)定模擬養(yǎng)豬廢水中的總氮（TN）；按照GB 11893—89 的方法，用鉬酸銨分光光度法測(cè)定模擬養(yǎng)豬廢水中的總磷（TP）；按照GB 11914—89 的方法，用重鉻酸鉀法測(cè)定模擬養(yǎng)豬廢水中的化學(xué)需氧量（COD）。

1.4.5 抗生素含量測(cè)定

取4 mL 樣品離心（8000 r/min）處理10 min，將上清液過(guò)0.45 μm PES 濾膜，濾液用于抗生素含量測(cè)試。

其中，鹽酸土霉素采用高效液相色譜法測(cè)定，液相條件為：色譜柱：ZORBAX SB-C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；洗脫流動(dòng)相：乙腈與0.01 mol·L-1磷酸二氫鈉的體積比為20%:80%；流速為1 mL·min-1；柱溫為35 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)為355 nm；進(jìn)樣量為20 μL。

鹽酸環(huán)丙沙星與磺胺二甲嘧啶采用分光光度法測(cè)定，分別于波長(zhǎng)277 nm 與260 nm 處以純水做參比測(cè)定吸光度。其中，鹽酸土霉素標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=0.0336x+1.4813，R2=0.9999；鹽酸環(huán)丙沙星標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=13.979x+0.5682，R2=1；磺胺二甲嘧啶標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=16.811x+0.4622，R2=1。

2 結(jié)果與討論

2.1 藻菌共生體對(duì)抗生素的去除效果

3 種抗生素的初始濃度均為60 mg/L，小球藻、靈芝菌和藻菌共生體對(duì)3 種抗生素的去除效果見(jiàn)圖1。由圖1（a）可知，藻菌共生體對(duì)OTC 的去除效果較好，第5 天去除率高達(dá)(89.93±1.70)%；其次是小球藻，去除率為(60.41±2.21)%；靈芝菌去除率為(50.06±2.75)%。由圖1（b）和（c）可知，小球藻、靈芝菌和藻菌共生體對(duì)SM2 和CPFX 無(wú)明顯的去除效果。

圖1 抗生素去除效果Fig.1 Removal effect of antibiotic

由圖1（a）可知，在第1 天到第2 天、第3 天到第5 天，藻菌共生體對(duì)OTC 去除率的斜率與小球藻和靈芝菌單獨(dú)對(duì)OTC 去除率的斜率基本一致，可知藻菌共生體剛開(kāi)始在OTC 的脅迫下不能進(jìn)行良好的相互作用和物質(zhì)交換，因此初始階段去除率不高。結(jié)合CHL-a、CA 活性和OJIP 光合性能參數(shù)可知，在第3 天藻菌共生體對(duì)OTC 的去除率突然增長(zhǎng)可能是發(fā)生了生物降解。隨著OTC濃度的降低，去除率也隨之降低，推測(cè)有兩種可能：一是OTC 的脅迫作用降低后，對(duì)藻菌共生系統(tǒng)的危害性降低，故后者也并不急需將OTC 進(jìn)行生物降解；二是OTC 的濃度降低后，抗生素與藻菌共生系統(tǒng)的比例也隨之改變，而這個(gè)比例影響抗生素降解。除了生物降解還有另一種可能機(jī)制，Zhang 等[12]發(fā)現(xiàn)諾氟沙星的降解率與小球藻和Fe（Ⅲ）有關(guān)，分別測(cè)定了諾氟沙星在小球藻、Fe（Ⅲ）和小球藻加Fe（Ⅲ）中的光解情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)藻菌共生系統(tǒng)對(duì)OTC 的降解情況基本一致，諾氟沙星在含有藻類的溶液中通過(guò)藻類產(chǎn)生的羥基自由基氧化而快速降解，這一過(guò)程在Fe（Ⅲ）的協(xié)同下會(huì)加快，OTC 的單獨(dú)降解機(jī)理基本為光解，普通小球藻和靈芝菌可能產(chǎn)生促光解的基團(tuán)或者自由基，而藻菌共生系統(tǒng)有可能產(chǎn)生促進(jìn)光解過(guò)程的更強(qiáng)基團(tuán)或自由基。

2.2 藻菌共生體對(duì)常規(guī)污染物的去除效果

圖2 為含OTC 的模擬養(yǎng)豬廢水中COD、TN和TP 的去除率，在第5 天藻菌共生體對(duì)TP、TN、COD 的去除效率分別是(76.42±1.51)%、(74.41±1.68)%、(46.05±9.30)%。通常來(lái)說(shuō)，微藻單獨(dú)去除營(yíng)養(yǎng)物的能力不如藻菌共生體，形成共生體后，真菌通過(guò)消耗有機(jī)物產(chǎn)生CO2供微藻用于光合作用。同時(shí)，微藻又釋放氧氣促進(jìn)真菌生長(zhǎng)，并且某些真菌胞外酶可以將大分子污染物轉(zhuǎn)化為小分子化合物，能夠提高微藻對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的去除率[13]。如圖2 所示，第1 天的TP、TN 去除率，藻菌共生體要高于單獨(dú)的微藻與靈芝菌，隨后去除率幾乎相同，推測(cè)是在高濃度的抗生素脅迫下，藻菌共生體吸收營(yíng)養(yǎng)物的效率遭到了抑制。最終藻菌共生體對(duì)于污染物的去除無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，可以看到，靈芝菌和藻菌共生體對(duì)TP 的去除前期與小球藻相比有優(yōu)勢(shì)，但第4 天開(kāi)始出現(xiàn)反彈。三者對(duì)TN的去除率不相上下，對(duì)COD 的去除靈芝菌較有優(yōu)勢(shì)。

圖2 藻菌共生體對(duì)模擬養(yǎng)豬廢水中TP、TN、COD的去除效率Fig.2 Removal efficiency of TP,TN and COD from simulated pig wastewater by microlgal-fungal symbiosis

2.3 藻菌共生體生長(zhǎng)性能分析

2.3.1 Chl-a 含量

葉綠素a（Chl-a）是微藻內(nèi)的一種色素，用于吸收光進(jìn)行光合作用，其含量可以作為判斷微藻生長(zhǎng)情況的重要指標(biāo)[14]。圖3 分別是藻菌共生體和小球藻中小球藻在不同抗生素作用下的Chl-a含量變化。對(duì)小球藻而言，最初兩天3 種抗生素均能促進(jìn)小球藻生長(zhǎng)，這符合抗生素作用與藻類的普遍規(guī)律，由于藻類伴生雜菌的存在，一定濃度范圍內(nèi)的抗生素在第1 天均會(huì)不同程度地促進(jìn)微藻的生長(zhǎng)。姜思等[15]選用4 種抗生素作用于萊茵衣藻上，發(fā)現(xiàn)不同濃度的四環(huán)素在前兩天對(duì)微藻均有不同程度的促進(jìn)作用，并呈現(xiàn)抗生素劑量依賴效應(yīng)。CPFX 與OTC 組分別在第3 天和第4 天對(duì)小球藻產(chǎn)生了明顯的抑制作用，聶湘平等[16]研究出鹽酸環(huán)丙沙星對(duì)蛋白核小球藻的毒性屬于中等。崔探[17]指出鹽酸環(huán)丙沙星對(duì)三角褐指藻的細(xì)胞形態(tài)、抗氧化性、膜透性及光合作用均產(chǎn)生毒性影響。對(duì)于OTC 影響的小球藻，在第4天Chl-a 猛然增長(zhǎng)，隨后在第5 天達(dá)到峰值后又幾乎同趨勢(shì)減少，說(shuō)明從第5 天開(kāi)始藻的光合作用抑制率達(dá)到最大，藻細(xì)胞無(wú)法獲得充足的能量，生長(zhǎng)受到抑制，甚至導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)破裂，從組織內(nèi)流出[18]。而SM2 幾乎對(duì)小球藻沒(méi)有明顯影響。由此可知，3 種抗生素中，CPFX 對(duì)普通小球藻毒性最大。對(duì)藻菌共生體而言，CPFX 與OTC 一開(kāi)始就對(duì)藻菌共生體上的微藻有微弱的抑制作用；SM2 則對(duì)藻菌共生體有明顯的促進(jìn)作用，這可能是磺胺類抗生素對(duì)雜菌的特異性抑菌機(jī)理造成的。徐明等[19]利用平菇菌和普通小球藻構(gòu)建藻菌共生體，小球藻的生物量顯著增加。

圖3 不同抗生素對(duì)藻菌共生體和小球藻Chl-a含量的影響Fig.3 Changes of Chl-a content in microalgalfungal symbiosis and Chlorella vulgaris with different antibiotics

2.3.2 碳酸酐酶活性

碳酸酐酶（carbonic anhydrase,CA）是一種含鋅金屬酶，是微藻中固定CO2的關(guān)鍵酶，其作用是催化CO2轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽[20]。由圖4 可知，OTC和CPFX 對(duì)普通小球藻CA 活性有抑制作用，其中CPFX 尤為明顯，從第4 天開(kāi)始CA 活性明顯下降，SM2 則對(duì)CA 活性無(wú)明顯影響。正如Chen等[21]發(fā)現(xiàn)喹諾酮類、四環(huán)素類、氨基糖苷類、β-內(nèi)酰胺類對(duì)藍(lán)藻胞外碳酸酐酶均有不同程度的抑制作用一樣，這可能與喹諾酮類和四環(huán)素類對(duì)藻類的抑制作用有關(guān)。在藻菌共生體上也是如此，由圖4 可知，OTC 和CPFX 對(duì)藻菌共生體的CA活性也有抑制作用。第4 天OTC 組CA 活性突然增加，結(jié)合OTC 第4 天的降解率突然增加，CA 的活性與OTC 的降解效率高度相關(guān)，有可能是胞外碳酸酐酶的活性提高促進(jìn)了CO2的固定，加速了光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)換，促進(jìn)了OTC 進(jìn)入藻細(xì)胞進(jìn)行生物降解。SM2 小球藻的CA 活性有促進(jìn)作用，這與CHL-a 的結(jié)果高度一致，推測(cè)是磺胺類抗生素對(duì)雜菌的特異性抑制作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與小球藻的CHL-a 含量結(jié)果基本一致。

圖4 不同抗生素對(duì)藻菌共生體和小球藻CA 活性的影響Fig.4 Effects of different antibiotics on CA activity of microalgal-fungal symbiosis and Chlorella vulgaris

2.4 藻菌共生體光合性能分析

不同抗生素廢水中藻菌共生體和小球藻第4天的葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)見(jiàn)表1。對(duì)暴露在抗生素下的小球藻，3 種抗生素的FV/FM和PIABS均處在正常區(qū)間，其中OTC 中小球藻的最大光學(xué)效率最高，性能指數(shù)最明顯，光合性能最好。對(duì)于藻菌共生體，OTC 和SM2 的Fv/FM和PIABS遠(yuǎn)高于CPFX，ΨO、ΦEO和ΦDO的變化透露出微藻對(duì)光能的吸收和電子傳遞效率下降，最大電子傳遞產(chǎn)量降低，幾乎無(wú)法進(jìn)行PSⅡ。結(jié)果均表明CPFX 對(duì)小球藻的脅迫作用最大，這與CHL-a 和CA 活性結(jié)果基本一致。

表1 不同抗生素第4 天藻菌共生體和小球藻葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)

圖5 為OTC 組藻菌共生體上小球藻OJIP 各個(gè)參數(shù)的變化情況，前兩天的數(shù)據(jù)表示，微藻在OTC 的脅迫下，光能的吸收性能指數(shù)（PIABS）降低，捕獲的機(jī)子能導(dǎo)致電子傳遞的效率（ΨO）降低，電子傳遞的量子產(chǎn)額（ΦEO）降低，進(jìn)而導(dǎo)致微藻的最大光學(xué)效率（Fv/FM）在逐漸降低，預(yù)示著有活性的反應(yīng)中心數(shù)目下降，所以微藻便迫使剩余的有活性反應(yīng)中心的效率提高，從而導(dǎo)致吸收的光能增加（ABS/RC），熱耗散（ΦDO）增加。然后便開(kāi)始轉(zhuǎn)變，首先是第2 天光系統(tǒng)捕獲機(jī)子導(dǎo)致電子傳遞的效率（ΨO）開(kāi)始增加，緊接著其他參數(shù)均在第3天出現(xiàn)拐點(diǎn)，結(jié)合此時(shí)OTC 的降解率猛然增加，脅迫微藻的抗生素濃度在一天時(shí)間內(nèi)減少了至少40%，微藻的最大光學(xué)效率和性能指數(shù)開(kāi)始上升，且后者上升更加明顯，這表明PIABS能夠更加靈敏地反映光學(xué)反應(yīng)的變化[23]，隨后各個(gè)參數(shù)的反彈，均表明在OTC 濃度降低后微藻的光合作用得到緩解，這也進(jìn)一步證明OTC 被逐漸降解成對(duì)微藻沒(méi)有脅迫作用的產(chǎn)物，揭示了OTC 的降解途徑為生物降解而非生物吸附和生物積累。

圖5 OTC 作用下藻菌共生體的OJIP 各個(gè)參數(shù)變化情況Fig.5 Changes of OJIP parameters of microalgal-fungal symbiosis under the action of OTC

3 結(jié)論

小球藻-靈芝菌共生體對(duì)OTC 有明顯的去除能力，第5 天的去除效率高達(dá)(89.93±1.70)%，同樣條件下小球藻和靈芝菌對(duì)OTC 的去除效率分別為(60.41±2.21)%和(50.06±2.75)%，藻菌共生體對(duì)OTC的降解有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是三者對(duì)SM2 和CPFX均無(wú)去除效果。藻菌共生體對(duì)TP、TN、COD 的最終去除效率分別為(76.42±1.51)%、(74.41±1.68)%、(46.05±9.30)%。無(wú)論在哪種抗生素體系中，小球藻、靈芝菌和藻菌共生體對(duì)TP、TN、COD 的去除效果均大同小異。第4 天的小球藻Chl-a、CA 和藻菌共生體葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)均表明：CPFX 無(wú)論是對(duì)小球藻還是藻菌共生體均有明顯的脅迫作用，說(shuō)明高濃度CPFX 對(duì)小球藻毒性較大。雖然SM2 能促進(jìn)藻菌共生體的生長(zhǎng)，但和小球藻之間無(wú)明顯相互影響。本文構(gòu)建的小球藻-靈芝菌共生體，對(duì)鹽酸土霉素具有很強(qiáng)的去除效率，對(duì)生物方法處理廢水中抗生素具有一定的理論指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值。在后期研究中，應(yīng)關(guān)注如何將藻菌共生體系應(yīng)用于環(huán)境污染抗生素處理并實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)進(jìn)一步完善藻菌共生體處理抗生素的機(jī)理研究。