光合細菌（PhotosyntheticBacteria，PSB）由于能耐受高濃度有机物，具有去除和分解有机物能力，人們利用PSB這一生理特性來處理高濃度有机廢水。与活性污泥法相比，PSB處理法具有有机質負荷高、設備消耗低、脫氮除磷效果好、耐鹽能力強、受季節影響小、產生的菌体可綜合利用等优點，因此PSB處理有机廢水越來越受到人們重視。但也存在著一些不足，例如處理系統中PSB的增殖和活力保持問題仍未得到解決，從而影響到處理效果，需要不斷補充新鮮菌体。
無机鹽是光合細菌生長所需的重要物質，本研究小組在研究中發現在印染廢水中添加一些無机鹽能使PSB數量明顯增加，因此本研究以印染廢水為基質，添加少量PSB培養基常用無机鹽，旨在尋求能使光合細菌在廢水中增殖，提高處理效率的方法，也為光合細菌的大量制備及廣泛應用提供理論基礎。
一、材料和方法
1﹒材料
光合細菌采用沼澤紅假單胞菌（Rhoropseudomonaspalustris），由本研究小組分离自印染污水池底泥，經試驗能較好降低印染廢水COD。印染廢水取自紹興市獨樹印染有限公司，取污水池表層污水，裝入5L塑料壺，帶回實驗室后冰箱保存。污水COD683.52mg/L。
2﹒方法
（1）單因子試驗
取30個無菌試管，在每個試管中加入印染廢水20ml，不同管加入下列不同物質（所加的量按照PSB培養基配方中的量）﹕NaCl（40mg）NaHC03（100mg）NH4Cl（20mg）（NH4）2SO4（20mg）MgSO4.7H2O（4mg）MgCl2（4mg）K2HPO4（10mg）蔗糖（0.8mg）蛋白（8mg），以不添加任何物質的為空白管。將2.0ml的光合細菌（1.2*109CFU/ml）接种到試管中，于30℃、3000lx光照下培養，10天后測定光合細菌濃度和COD。每管3個重复。
（2）正交設計選擇鈉鹽、氨鹽、鎂鹽和K2HPO4為因子，每因子三水平，用L9（34）正交表設計試驗，光合細菌接种及培養方法同1.2.1，每組三個重复。表頭設計如表1。
（3）光合細菌濃度測定采用稀釋平板記數法。
（4）COD測定采用重鉻酸鉀氧化法。測定前對溶液進行8000rpm离心30分鐘以除去菌体。
二、結果与分析
1﹒單因子試驗
從表2中可以看出，在印染廢水中加入NaCl等單一無机鹽能增加或穩定光合細菌數量，均与對照有极顯著差异﹔加蛋白酶或蔗糖与對照無顯著差异，細菌數量有所下降。
NaCl對細菌的增殖效果最明顯，与其它處理均有极顯著差异，10天后使細菌擴大到最初的2.37倍，而對照細菌數量有所下降。NH4Cl、NaHCO3的增殖作用僅次于NaCl。無机鹽使光合細菌數量增加或穩定的同時，對印染廢水COD去除率也有一定提高，以NaCl和NH4Cl的作用最顯著，去除率分別為對照的1.59倍和1.49倍。
2﹒正交試驗
L9（34）正交試驗結果如表3，复合無机鹽對光合細菌的增殖及廢水COD去除率的作用均明顯大于單一無机鹽。在所選因子中，對光合細菌的增殖影響關鍵因子依次為鈉鹽、氨鹽、K2HPO4和鎂鹽，對廢水COD去除率影響關鍵因子依次為鈉鹽、氨鹽、鎂鹽和K2HPO4。促進光合細菌增殖和提高廢水COD去除率的最佳組合為A2B1C2D2，即在印染廢水中添加NaCl2.00mg/ml，NH4Cl0.50mg/ml，MgSO4.7H2O0.20mg/ml，K2HPO40.50mg/ml。
三、討論
光合細菌可通過其特殊的代謝途徑降解廢水中的有机物質，因而在廢水處理中備受青睞，但由于廢水成分往往比較單一，導致光合細菌活力降低，數量減少，從而影響處理效果。本研究表明，細菌在廢水中的增殖情況与COD去除率
有密切聯系，如表3所示，隨著細菌數量增加，COD去除率也增加。細菌增殖的過程不僅僅是數量上的增加，也是保持甚至提高活力的表現。因此細菌增殖法是解決廢水處理中活力保持問題的良方。闞振榮等通過篩選廢水依賴性細菌使細菌在廢水中增殖，結果表明處理效果提高10倍以上。
微生物的新陳代謝需要一定比例的營養物質，除了碳源外，還需要氮、磷和其他微量元素，廢水成分單一，因此添加某些物質能增加細菌數量，提高處理效果。國內外一些科學家從調節微生物所需的碳源、氮源以及磷源等角度開始了對含氯化合物以及焦化廢水等污染物生物降解的研究，取得了一定的效果。雷萍等在焦化廢水降解的研究中發現，活性污泥系統中，可降解污染物的微生物數量与活性比較低，添加某些微量金屬离子有助于降解菌的生長[7]。孫天華等研究發現，通過在曝气池加入氫氧化鐵，可极大地提高單位池容的污水處理能力。Zhang等研究發現，2-20mg/L的Mncl2能顯著促進印染廢水的脫色。本研究表明，在實驗室條件下，印染廢水中添加無机鹽能顯著增加光合細菌數量，提高COD去除率。但本試驗尚處于室內探索階段，在具体污水處理中的應用效果則仍需大量實驗証明。
金屬离子或無机鹽在微生物長代謝中起到如下作用﹕（1）有些金屬离子作為輔以激活相關的活性﹔（2）一些無机鹽用于系統的電子轉移﹔（3）調節滲透壓、氫离子濃度、氧化還原電位等。
因此适當調節有机廢水成分將是提高微生物處理效果的重要方法。
