螺旋藻去除水中 氮磷污染物的研究
藻类处理氮磷和重金属废水
藻类生物膜技术1 藻类生物膜处理污水的原理利用藻类生物膜处理废水的技术在许多年以前就被提出来了，但在近年来才受到关注。
藻类可以有效地利用污水中的N、P，且在此过程中产生氧气，有利于BOD物质的去除，又由于光合作用增加了pH值也可以起到消毒作用(减少大肠杆菌及有毒细菌数量，并且它还可以缔合外源物质(如重金属)，即去除了污水中的营养盐，又促进了N、P等元素的循环，增加了生物量，创造了更多的经济价值。
所以，藻类系统对于去除引起富营养化问题的氮、磷化合物以及污水深度处理提供了一个优良的解决方法。
1.1对氮、磷的去除氮是藻类生物量的一个重要元素，一般而言，约占藻类干重的10%，藻类可利用的氮源范围包括无机氮和有机氮，而藻类利用不同形态的N的优先顺序为，NH4+-N > NO3—N > 简单有机氮（如尿素、简单的氨酸等）。
藻类消化吸收无机氮，转化生物量的能力可以有效的进行氮化合物的解毒。
无机氮的同化作用包括三个步骤：首先，硝酸盐、亚硝酸盐、氨吸收，由一种特定的通透酶介导并需要能量；其次，依赖ATP将硝酸盐还原为铵，需要8个电子，由两个酶活化催化（硝酸盐还原酶、亚硝酸盐酶）；最后，将钱并入碳骨架。
许多藻类除了自养方式之外，还可以运用有机物进行混合营养，直接吸收多种有机氮如尿素、氨基酸等，有些藻类能固定大气中的氮并加以利用。
从对氮的需求观点来看，城市污水富含满足藻类生长的氮源，氨态氮是城市污水含量最高的无机氮源；其次是尿素(有机氮)，它可以直接或被细菌转化为氨氮而被藻类利用；而水中的游离氨浓度过高却会对藻类的生长造成抑制。
有学者认为藻细胞合成的磷仅占藻细胞干重的1%，但它是细胞核酸的主要成分，在能量的转化过程中起着重要作用。
磷的自然界存在形态主要有溶解性磷(DP)、颗粒磷(PP)，其中溶解性磷又分为可溶性活性磷(DRP)和可溶性非活性磷(DUP)。
有人研究表明磷用于能量传递和核酸合成细胞的过程，主要以无机离子H2PO4-、HPO42-的形式被吸收。
《2024年固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》范文
《固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》篇一一、引言随着工业化、城市化进程的加快，污水排放问题日益突出，尤其是污水中氮磷等营养物质的超标排放，已经成为水体富营养化的主要诱因之一。
固定化藻类技术作为一种新兴的污水处理技术，因其高效、环保、可持续等优点，受到了广泛关注。
本文旨在研究固定化藻类去除污水中氮磷的效率及其机理，以期为该技术的应用提供理论支持。
二、研究背景与意义固定化藻类技术是通过将藻类固定在特定的载体上，使其在特定的环境下进行生长和代谢，从而达到去除污水中氮磷等营养物质的目的。
该技术具有处理效率高、运行成本低、无二次污染等优点，对于缓解水体富营养化、改善生态环境具有重要意义。
三、研究方法1. 材料与设备实验所需材料包括固定化藻类、污水样本、固定化载体等。
设备包括光照培养箱、分光光度计、显微镜等。
2. 实验方法（1）固定化藻类的制备：选用适宜的固定化载体，通过吸附、包埋等方法将藻类固定在载体上。
（2）污水处理实验：将固定化藻类放入含有不同浓度氮磷的污水中，进行光照培养，观察其生长情况及氮磷去除效果。
（3）机理研究：通过分析固定化藻类的生理生化指标、氮磷代谢途径等，探讨其去除氮磷的机理。
四、实验结果与分析1. 固定化藻类的生长情况及氮磷去除效果实验结果显示，固定化藻类在污水中生长良好，且随着培养时间的延长，其对氮磷的去除效果逐渐增强。
当污水中的氮磷浓度较高时，固定化藻类的生长速度和氮磷去除效率均有所提高。
2. 固定化藻类去除氮磷的机理（1）生理生化指标分析：固定化藻类通过光合作用、呼吸作用等生理过程，将污水中的氮磷转化为自身生长所需的营养物质。
同时，其还能分泌一些酶类物质，促进氮磷的降解和转化。
（2）氮磷代谢途径：固定化藻类通过吸收、同化、排泄等过程，将污水中的氮磷转化为自身的生物质。
其中，氮的代谢主要涉及硝化、反硝化等过程，而磷的代谢则主要涉及吸收、释放、储存等过程。
通过这些代谢途径，固定化藻类能够有效地去除污水中的氮磷。
《2024年固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》范文
《固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》篇一一、引言随着工业和城市化的快速发展，大量含氮磷的污水排放对水环境构成了严重的威胁。
为了应对这一环境问题，众多研究领域致力于开发高效的污水处理技术。
其中，利用固定化藻类去除污水中的氮磷，因具有经济性、生态性及实用性等特点，备受关注。
本研究以固定化藻类技术为研究对象，对其去除污水中氮磷及其机理进行深入研究。
二、研究方法1. 材料与试剂实验选用特定种类的高效藻类进行固定化，并使用不同浓度的含氮磷污水作为实验对象。
实验过程中所使用的试剂均为分析纯。
2. 实验方法（1）固定化藻类的制备：通过包埋法或附着法将藻类固定在载体上。
（2）实验设计：设置不同浓度的含氮磷污水实验组，每组均设置固定化藻类处理和未处理对照组。
（3）实验过程：将固定化藻类置于不同浓度的含氮磷污水中，定期观察并记录藻类的生长情况及氮磷去除效果。
三、结果与讨论1. 固定化藻类对氮的去除实验结果显示，固定化藻类对污水中的氮具有显著的去除效果。
随着处理时间的延长，固定化藻类在氮含量较高的污水中生长更旺盛，其氮去除率也相应提高。
分析原因，主要归因于固定化藻类通过吸收、转化及生物反应等多种途径去除水中的氮。
此外，固定化技术也使得藻类在处理过程中保持了较高的活性，从而提高了氮的去除效率。
2. 固定化藻类对磷的去除实验发现，固定化藻类对磷的去除效果同样显著。
在处理过程中，固定化藻类通过吸收、沉淀及共沉淀等作用去除水中的磷。
此外，固定化技术还使得藻类在处理过程中能够更好地利用其生物质进行内源磷的释放，从而提高了磷的去除效果。
3. 去除机理分析（1）生物吸收：固定化藻类通过细胞膜上的转运蛋白吸收水中的氮磷。
（2）生物转化：通过酶的作用将氮磷转化为无害或低害的物质。
（3）生物反应：通过微生物的协同作用将氮磷转化为其他形式的化合物。
（4）物理化学作用：如吸附、沉淀等作用也有助于氮磷的去除。
四、结论本研究通过实验发现，固定化藻类技术对污水中氮磷的去除具有显著效果。
《2024年固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》范文
《固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，成为全球关注的焦点。
水体富营养化主要由过量的氮（N）和磷（P）等营养元素引起，这些元素主要来源于生活污水、农业径流和工业废水等。
固定化藻类技术作为一种新型的污水处理方法，在去除污水中的氮磷方面展现出显著的效果。
本文将深入探讨固定化藻类去除污水中氮磷的机理及其应用。
二、固定化藻类技术概述固定化藻类技术是通过将藻类固定在特定的载体上，使其在一定的环境条件下进行生长和代谢，从而达到去除污水中氮磷的目的。
该技术具有操作简便、处理效果好、成本低等优点，成为污水处理领域的研究热点。
三、固定化藻类去除氮磷的机理1. 生物吸收：藻类通过光合作用等生物过程，吸收水中的氮磷等营养元素，为其生长提供必要的养分。
2. 沉淀作用：固定化藻类在生长过程中会分泌出一些物质，这些物质能与水中的氮磷结合，形成沉淀物，从而降低水中的氮磷浓度。
3. 生物固定：通过将藻类固定在特定的载体上，使其形成一个生物膜系统。
这个系统具有较高的比表面积和生物活性，能有效地吸附和降解水中的氮磷。
四、实验方法与结果（一）实验方法本研究采用不同的固定化藻类材料和方法，设置对照组和实验组进行实验。
通过监测实验组和对照组的水质变化，分析固定化藻类去除氮磷的效果。
（二）实验结果实验结果表明，固定化藻类技术能有效去除污水中的氮磷。
在一定的环境条件下，固定化藻类的生长速度和去除效果均优于对照组。
此外，不同种类的固定化藻类材料和方法对去除效果有一定的影响。
五、机理分析1. 氮的去除机理：固定化藻类通过生物吸收和生物固定作用，将水中的氮转化为细胞内的有机物。
同时，通过光合作用等生物过程，将部分氮以气态形式释放到空气中。
此外，固定化藻类的分泌物质还能与水中的氮结合形成沉淀物。
2. 磷的去除机理：磷是细胞生长的重要元素之一，固定化藻类通过生物吸收将其转化为细胞内的磷脂等有机物。
国内外利用藻类去除污水中氮、磷的研究现状及发展趋势
２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｉ ｏｙａｄＥ ｖｒ ｍ ｎａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｚ ｅ ａｇＵ ｉｅ ｉ ｅｈ ｏｏｙ Ｚ ｅｉ ｇＨａｇｈ ｕ３０ １ Ｒ ． ｏ ｅｅｏ ｏ ｇ ｎ ｎｉ ｎ ｅｔ ｎｉ ｅ ｎ ，ｈｊ ｎ ｎｖｒｔ Ｔ ｃｎｌ ，ｈｊ ｎ ｎ ｚｏ １０ ４Ｐ Ｃ） Ｂｌ ｏ ｌ ｎ ｉ ｉ ｓｙ ｇ ａ
的方 法 ， 利用 藻类 去除 污水 中的氮 、 己引起 广 泛 磷 关注 ， 。 １］ ２
处理方法有活性污泥法、 生物膜法等 。这类传统 的污水 处 理 方 法 技术 成 熟 ， 出水 稳定 ， 对有 机 物 、
悬 浮 固体 的去除 率都 很高 ， 对细 菌 、 病毒 等 的去除
效果也较好 ， 但对 污水 中存在 的氮 、 磷等营养物 质， 只能 同 时 去 除 ２ ％ ～ ０ ， 水 的总 氮 和 总 ０ ４％ 出
ａ ｄ ｒ ｓ ｌ ． ｔ ｅ ｉｗｓ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｓｔ ａ ｏ ｎ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ａ ｅ ｄ ｏ ｅ ｒ ｍｏ ａ ｆ ｎ ｔ ｇ ｎ ｎ ｅ ｕ ｔ Ｉ ｒ ｖ ｅ ｒ ｓ ｎ ｉ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｌｔ ｎ ｆｔ ｅ ｖ ｏ ｉ ｏ ｅ ｓ ｈ ｕｉ ｈ ｒ ｈ ｌ ｒ ａ ｄ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｎ ｗ ｓ ｒ ａｅ ｉ ｇ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓｉ ａ ｔ ａ ｔ ｒｗ ｔ ａ ａ ｔｃ ｎ ｌｇ ． ｅ ｈ ｌ
《2024年高效藻类塘处理农村生活污水氮磷去除机理及工艺研究》范文
《高效藻类塘处理农村生活污水氮磷去除机理及工艺研究》篇一一、引言随着农村经济的快速发展和人口的不断增长，农村生活污水的处理问题日益突出。
其中，氮磷的去除是污水处理的关键环节。
传统的污水处理方法如活性污泥法、人工湿地等虽然在一定程度上可以处理污水，但存在运行成本高、处理效率低等问题。
因此，研究高效、低成本的农村生活污水处理技术，特别是针对氮磷去除的工艺，显得尤为重要。
藻类塘作为一种自然生态的污水处理技术，具有投资成本低、操作简便、去除效果好等优点，成为了当前研究的热点。
本文将重点研究高效藻类塘处理农村生活污水的氮磷去除机理及工艺。
二、高效藻类塘处理技术概述高效藻类塘是一种利用藻类自然吸收氮磷等营养物质的污水处理技术。
其基本原理是利用藻类对氮磷等营养物质的吸收、转化和固定作用，达到净化水质的目的。
该技术具有投资成本低、操作简便、去除效果好等优点，在农村生活污水处理中具有广泛的应用前景。
三、氮磷去除机理研究1. 氮的去除机理在高效藻类塘中，氮的去除主要通过藻类的吸收、微生物的硝化反硝化作用以及物理化学作用实现。
藻类通过光合作用吸收水中的氮元素，转化为自身的组成部分；同时，塘中的微生物通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐，再通过反硝化作用将硝酸盐转化为气态氮，从而实现氮的去除。
2. 磷的去除机理磷的去除主要通过藻类的吸收和沉淀作用实现。
藻类在生长过程中需要吸收大量的磷元素，因此可以将水中的磷元素吸收到自身组织中；同时，塘中的磷酸盐可以与水中的钙、铁等金属离子结合形成沉淀物，从而降低水中的磷含量。
四、工艺研究1. 塘体设计高效藻类塘的设计应考虑塘体的形状、大小、深度等因素。
一般来说，塘体应采用长方形或椭圆形设计，以利于光照和混合；塘的深度应根据处理需求和当地气候条件确定，以保证藻类的生长和污水的处理效果。
2. 运行管理运行管理是高效藻类塘处理技术的关键环节。
应定期监测塘中的藻类密度、水质指标等参数，根据实际情况调整进水量、曝气量等运行参数，以保证处理效果和藻类的生长。
藻菌固定化去除污水中氮磷营养物质的初步研究
藻菌固定化去除污水中氮磷营养物质的初步研究近几十年来，由于人类活动的不断加剧，环境污染更加严重。
污水中的氮、磷元素是引起污染的主要原因之一，亟需寻找有效的去除方法，以减少污染。
藻菌固定化技术是将活性物质结合在植物或生态基底上的一种新型生态技术，把其应用于污水处理，清除污水中的氮、磷元素，可以有效地降低污染，从而消除环境污染的后果。
为了研究藻菌固定化技术在污水中氮磷营养元素的去除特性，本实验采用藻菌固定化技术，研究氮磷在污水中的去除效率。
实验中，应用了不同类型的藻、菌等生物体，以确定藻菌固定化技术在污水中氮磷营养物质的去除效率。
实验结果表明，植物藻菌固定化技术可以有效地去除污水中的氮磷营养物质，从而减少环境污染。
实验中植物和菌种类的不同，对氮磷去除效率也存在很大的影响，通过不断尝试可以找到最佳组合，以达到最大的去除效果。
本项实验结果显示，藻菌固定化技术可以有效地去除污水中的氮磷营养物质，从而起到减少环境污染的作用。
藻菌固定化技术有助于减轻人类活动造成的环境污染，并有助于构建生态环境，保护环境质量和可持续发展。
然而，藻菌固定化技术也有一些缺陷，如去除效率受水质的影响很大，如果设计不当也容易出现局部污染的现象。
另外，目前藻菌固定化技术的成本较高，需要更多的研究来降低成本，以使得技术更具有经济效益。
本研究是一项初步研究，只是概括地研究了藻菌固定化技术在污水处理中清除氮磷营养物质的效果。
未来，必须采取更多的实验和技术改进，以进一步开发藻菌固定化技术，使之更具有通用性，更有效降低污染。
综上所述，藻菌固定化技术是一种新型的污水处理技术，它可以有效地去除污水中的氮磷营养物质，从而降低环境污染。
未来，必须有更多的实验和技术改进，使其更为经济和有效。
菌藻共生系统去除污水中氮磷的研究进展
菌藻共生系统去除污水中氮磷的研究进展菌藻共生系统去除污水中氮磷的研究进展一、引言随着人口的快速增长和工业的发展，污水排放对环境的影响日益凸显。
其中，氮磷是污水中的主要有机物和无机盐，过量排放会导致水体富营养化，引发一系列环境问题。
因此，研究如何高效降解污水中的氮磷已成为当前环境科学领域的重要课题。
二、菌藻共生系统的原理及特点菌藻共生系统是一种将藻类和细菌结合起来一起处理污水的生态系统。
藻类能够通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气以及吸收污水中的营养物质，细菌则能够分解有机物和转化无机物。
该系统的主要特点有：1.高效去除氮磷：菌藻共生系统充分利用了藻类对氮磷的吸收能力和细菌对有机物的降解能力，能够将污水中的氮磷迅速转化为藻类组织或无机盐。
2.光合作用提供能量：藻类通过光合作用将阳光能转化为化学能，为系统提供所需的能量，减少对外部能源的依赖。
3.适应性强：菌藻共生系统适应性广泛，可以在不同环境条件下运行，并对温度、浓度等变化的适应能力较强。
三、菌藻共生系统的工作原理菌藻共生系统的工作过程主要包括初级处理、菌藻生长和氮磷去除三个阶段。
1. 初级处理：初始污水经过固液分离等工艺处理，去除大部分悬浮物、颗粒物和大块有机物，提高后续处理效果。
2. 菌藻生长：经过初级处理的污水进入菌藻共生反应器，其中污水通过植物生物膜，藻类将进行光合作用，并将其中一部分营养物吸收，另一部分则经过藻类分泌物、被微生物分解。
微生物利用有机物进行生长和繁殖的同时，将污水中的氮磷转化为无机盐。
3. 氮磷去除：在菌藻共生系统中，细菌分解有机物，将有机碳转化为二氧化碳，而一部分有机氮则通过反硝化作用转化为氮气释放到大气中，同时转化为亚硝酸盐、硝酸盐等形式。
另一方面，藻类吸收废水中的养分，通过分解蛋白质等方式将氮磷元素转变为无机盐。
四、菌藻共生系统的优势与应用前景1.优势菌藻共生系统相比传统的生物处理方法有以下优势：（1）降解效率高：通过充分利用藻类和细菌的降解能力，菌藻共生系统能够高效去除氮磷。
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螺旋藻去除水中 氮磷污染物的研究
环境科学与工程学院
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实验基本信息
实验时间： 指导老师： 实验成员：
2009.5.27——2009.6.9 何圣兵 迟丽娜
张国彬 蔺金贤 郭婷婷 徐晓菡 刘红美
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内容
实验研究背景 研究内容和研究方案 实验完成情况及成果
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研究背景
我国目前水污染形势严峻 ——水体富营养化是目前面临的一个重大问题 二级处理技术对氮磷去除率低，需采取深度处理
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实验研究背景
同步脱氮除磷 主要除磷技术 主要脱氮技术 物理化学脱氮：吹 脱 折点氯化脱氮 生物脱氮：活性污 泥法脱氮（设备多 造价高管理不便） A/O法脱氮（脱氮 率低运行要求高） 化学除磷法： 金属盐混凝沉淀 石灰混凝沉淀除磷 （工艺复杂、可能 造成二次污染） 生物除磷： 聚磷菌除磷 A2/O工艺（效率难 于提高、对进水要 求高）
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研究课题的提出
1
生物方法处理污 水是目前污水处理 发展的一个主要方 向
2
藻类净化污水： 光合作用供氧以维 持有机物的分解或 直接从水中吸取营 养物质。
3
国外曾有一些专 家提出利用藻类处 理污水中的氮、磷 ，但相关研究还很 少。
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实验藻种选择
螺旋藻的特点 1.钝顶螺旋藻是一种微型蓝藻，不产生藻毒素，能够保证水质 安全。
2.生长繁殖速率快，对N、P吸收好。
3.个体和比重都较大，易于沉淀，为后期分离螺旋藻提供了有 利条件。
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螺旋藻除氮磷的优点
螺旋藻是一个“营养宝库”，它含有许多人体必需的营养， 被联合国粮农组织推荐为人类未来的优秀食品，并且被开 发成保健食品。
可用作“生物柴油”的原料，开发新能源。
不但实现了对污水的净化，同时也实现了资源的回收再利 用，符合节能减排的要求和循环经济的理念。
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研究内容
寻找螺旋藻脱氮的最佳条件之一 ——氮浓度负荷因素的影响 寻找螺旋藻除磷的最佳条件之一 ——磷浓度负荷因素的影响
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前期实验成果
光照强度对螺旋藻生长状况的影响
——光照强度对螺旋藻细胞干重的影响 ——光照强度对叶绿素a含量的影响 ——光照条件对氮磷吸收的影响 （此部分内容为先前实验所得结果）
前期数据结果
光照强度对螺旋藻细胞干重的影响藻液颜色淡
，藻密度低藻液迅速呈黄绿色
前期数据结果
光照强度对叶绿素a含量的影响
光照强度（lux）32005600800012000
干重（g/L）0.2250.2230.3560.331
叶绿素a（mg/L） 5.18 4.34 4.45 4.12
单位生物量的叶
绿素a含量
（mg/g）23.019.512.512.4
实验步骤
培养基配置
结果分
析总结
相关项目
测定分析
藻种扩
大培养
1d3‾5d2‾3d
5‾7d
培养基配置
实验室污水为合成污水；
人工合成污水的配方为：
NaHCO3、Na2CO3 、K2HPO4、NaNO3、K2SO4、NaCl、
MgSO4. 7H2O、CaCl2. 2H2O、PIV metal solution、
A5-solution、Vitamin B12 等。
其中各物质的需求量根据具体实验要求有所调整。
实验步骤
培养基配置
结果分
析总结
相关项目
测定分析
藻种扩
大培养
1d3‾5d2‾3d
5‾7d
增加螺旋藻数量，
在无氮和无磷的状况下培养螺旋藻
相关项目分析
在上述3200lux生长光照条件下，根据生活污水营养元素浓度特点，分别设置不同梯度的N浓度，分别为：90mg/L、40 mg/L、20mg/L、
10mg/L、5mg/L;
磷的浓度梯度为：16.8mg/L、9.98mg/L、
7.05mg/L、3.15mg/L、2.66mg/L。
一周后，分别于10：00、15：00、20：00时测定氮的浓度和磷的浓度，并计算出相应的吸收量和吸收率，并分析实验室条件下氮、磷负荷对螺旋藻生长的影响。
实验结果分析（1）
不同氮浓度对氮去除效果的影响
实验结果分析（2）
不同磷浓度对磷去除效果的影响
研究结论
（1）螺旋藻在光照强度为3200 lux时生长状况最佳，即藻液生长速度适中，生长状态良好且对氮磷有较高的吸收率。
（2）在氮浓度大于10 mg N/L或磷浓度大于9.98 mg P/L的水中生长良好并维持较高的氮磷吸收量；
（3）在氮浓度为10 mg N/L时，N吸收效率最高；磷浓度为9.98 mg P/L时，P吸收效率最高。
reference
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谢辞
感谢李春杰老师、林燕老师、迟丽娜老师以及各位助教 老师对我们的指导和帮助，让我们在实验操作的实践过 程中对专业知识有了更加深刻的理解。
感谢何圣兵老师，迟丽娜老师对我们此次自行设计实验 的意见和指导，让我们在有限的时间内顺利完成了自行 设计任务，提高了我们的自主能力。
同时，感谢王海瑞同学，抽出时间带领我们熟悉整个实 验的流程，同时指导我们的实验操作，让我们在较短时 间内能顺利完成实验内容。
最后，感谢学院给我们提供了实验室，实验仪器和试剂 等，为我们完成实验提供了最基本的保障！
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