近日，中国科学院水生生物研究所藻类资源利用与生态防控研究团队在环境领域期刊Water Research上发表了题为“A Critical Review of the Contradictory Roles of Algal Organic Matter in Microalgae Coagulation-Flocculation: Effects of Composition, Properties, and Mechanisms”的综述论文。
随着全球气候变化和水体富营养化的加剧，湖泊、水库等饮用水源频繁爆发藻类水华，严重威胁水质安全。藻水分离技术作为高效的藻类水华应急处理措施，被广泛应用于正面临水华发生的水体。其中混凝是藻水分离最为关键的预处理步骤，可显著提高藻细胞去除效率。然而，藻类是一个具有独特生物特性的活细胞，在物理化学特性方面与传统泥砂颗粒有显著差异。藻细胞在生长代谢过程中释放的藻源有机物（AOM），其复杂的结构与活性官能团可与混凝剂及藻细胞发生多种界面反应，显著影响混凝效果。
研究团队一直致力于AOM对藻水分离效率影响研究，获得4项AOM研究相关的国家自然基金项目的资助。团队前期研究发现，藻类胞外（EOM）和胞内（IOM）的溶解性AOM（dAOM）对藻细胞混凝有显著的抑制作用，AOM分子上的负电性官能团（如羧基等）会优先占用混凝剂的正电荷位点，从而降低藻细胞分配混凝剂的几率，恶化藻水分离效率（Zang et al., Water Res, 2020）。团队同时也发现藻细胞表面绑定的AOM（bAOM/EPS）又可通过增加混凝剂的吸附架桥和网捕等作用，提升藻细胞的混凝藻水分离效率（Yang et al., Acs Sustain Chem Eng, 2020）。另外，AOM不仅会影响藻细胞的混凝分离效率，还可以影响混凝时形成藻细胞絮体的结构（Zang et al., Sep Purif Technol, 2022），从物质组成和官能团等水平系统揭示了AOM对藻类絮体结构的影响机理（Cheng et al., Water Res, 2025）。
水生所博士生李莉莉为论文第一作者，张海阳副研究员为论文通讯作者。该工作得到水生所张学治研究员、新泽西理工学院张文教授等指导，以及国家自然科学基金等项目的资助。
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https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120548
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.9b06156
https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116272
