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為探究微藻污水處理的可行性，許多研究者使用單一藻株對污水進行處理并得到了較為理想的效果。姜紅鷹等使用小球藻處理6個不同濃度的模擬廢水，發(fā)現(xiàn)小球藻對模擬污水中NH3-N的去除率可達到80%，對的***高去除率接近100%。簡恩光使用小球藻處理養(yǎng)豬沼液，發(fā)現(xiàn)沼液中COD、NH3-N和TP的去除率分別可達77.61%、94.76%和80.03%。He等使用小球藻對已滅菌的、不同濃度的城市污水進行為期14 d的處理，發(fā)現(xiàn)小球藻可以將ρ(NH3-N)<148 mg/L污水中的NH3-N完全去除，也可以完全去除污水中的P。使用單一藻株進行污水處理，雖然可以有效去除污水中的N、P等營養(yǎng)物質(zhì)，但是對COD等污染物的去除并不理想，甚至會出現(xiàn)COD不降反升的情況。另外，自然條件下的微藻難以保持純種的培養(yǎng)狀態(tài)，需要浪費大量時間精力進行微藻的純化和保存。此外，使用單一藻株進行污水處理需要對污水進行消毒或滅菌，體系穩(wěn)定性差，微藻極易因外來物種污染而死亡，對培養(yǎng)設備要求較高，不利于實際應用

相較于使用單一藻株進行污水處理，多藻體系可以通過微藻間的協(xié)同作用來彌補使用單一藻株的不足。例如，多藻體系可以提高對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收效率、增強對外界環(huán)境的抵抗力等。Matamoros等發(fā)現(xiàn)，使用Chlorella sp.和Scenedesmus sp. 2種微藻聯(lián)合培養(yǎng)可成功去除城市污水和合成污水中20%的卡馬西平。Hena等從奶牛場廢水中篩選出的微藻共生體可以去除奶牛場廢水中98%以上的營養(yǎng)物質(zhì)。但是多藻體系中微藻間可能也存在拮抗作用。B?r H等研究發(fā)現(xiàn)，在由C.vulgaris和P. subcapitata組成的微藻共生體中，C. vulgaris分泌的小球藻素會嚴重抑制P. subcapitata的生長。雖然多藻體系對污水中污染物去除率更高，對外界環(huán)境的抵抗力更強，但是需要進一步探究藻株間的相互關系才能構(gòu)建出***的多藻體系。

菌藻共生體通常由微藻和細菌間的自絮凝作用形成。這個體系結(jié)合了微藻和共生菌兩者的優(yōu)點，可有效去除污水中的N、P和COD等污染物。Beltrán-Rocha等選用的城市污水中的土著型菌藻共生體可以去除二級城市污水中64%～79%的TN和80%～94%的等使用2種柵藻在***藻類塘(HRAP)中對濃度為60%的造紙廠廢水進行處理，發(fā)現(xiàn)該體系對和的去除率分別可達到75%、65%和71.29%。細菌的種類和污染物的濃度對菌藻共生體的構(gòu)建有較大影響。王亞潔在用微擬球藻處理城市生活污水時發(fā)現(xiàn)變形菌門和厚壁菌門是優(yōu)勢菌。