高產(chǎn)油脂微藻的篩選及其對(duì)生活污水脫氮除磷能力的研究.pdf

1、隨著能源的消耗與需求越來越大，環(huán)境問題越來越引起人們的關(guān)注與擔(dān)憂，此外逐漸漲高的油價(jià)也引起人類的恐慌，因此找到一種可替代的新能源迫在眉睫。作為第三代生物能源的原材料一微藻，由于其具有生長(zhǎng)速率快，油脂含量高，不占農(nóng)耕面積等競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)勢(shì)一直以來是研究的熱點(diǎn)。并且，微藻制備的生物柴油是一種可生物降解，可再生，無毒，碳中和的環(huán)境友好型能源。因此，利用生物柴油取代化石燃料是大勢(shì)所趨。然而微藻產(chǎn)油要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，必須要解決產(chǎn)率低，成本高這兩大

2、瓶頸問題，即要篩選高產(chǎn)油脂微藻，降低生產(chǎn)成本。針對(duì)成本高這一問題，研究者提出利用污水作為微藻培養(yǎng)的替代培養(yǎng)基，微藻生長(zhǎng)的同時(shí)吸收其中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不僅起到污水處理的作用，同時(shí)積累生物質(zhì)。這一概念的提出實(shí)現(xiàn)了污水處理系統(tǒng)向生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，兼具環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。
　　本文從濟(jì)南市當(dāng)?shù)厮w中分離純化微藻，從中初步篩選出環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)及高產(chǎn)油脂微藻四株。利用人工配制的生活污水，考察四株微藻在人工配水中的生長(zhǎng)狀況，氮磷去除能力及油脂積累

3、特性，最終從中選出性能最佳的一株?yáng)旁?。循環(huán)利用校園污水作為Scenedesmus SDEC-13的替代培養(yǎng)基，考察其對(duì)于校園污水的利用及處理情況，并研究了該柵藻的油脂及蛋白積累特性。本文得到的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)通過平板分離法及96孔板法篩選獲得純?cè)逯?株。透射電鏡分析顯示四株藻藻體內(nèi)含有大量油脂滴，因此其可作為富油微藻來研究。對(duì)其進(jìn)行形態(tài)學(xué)及分子生物學(xué)學(xué)上的分析鑒定，最終給四株藻分別命名為Chlorella sp.SD

4、EC-10，Chlorella sp.SDEC-11,Scenedesmus sp.SDEC-12,Scenedesmus sp.SDEC-13。此外，4株藻已被保存至中國(guó)科學(xué)院淡水藻種庫(kù)，編號(hào)分別為:FACHB-1765，F(xiàn)ACHB-1767,FACHB-1766,FACHB-1768。其中Scenedesmus sp.SDEC-12,Scenedesmus sp.SDEC-13也于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心（武漢）予以保藏，保存編號(hào)分別

5、為:CCTCCNO: M2014497和CCTCC NO:M2014498。
　　(2)四株微藻的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，能夠在人工配制的生活污水中迅速生長(zhǎng)，并且獲得比BG-11培養(yǎng)基中更高的生物量。四株微藻在人工配水中獲得了高的油脂產(chǎn)量，均高于25％。四株藻在人工配水中生長(zhǎng)的同時(shí)，吸收其中的氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)于污水中的氮磷有明顯的去除效果，其中磷的去除率幾乎為100％，氮的去除率相對(duì)低。
　　(3)綜合比較四株藻在人工配制的生活污水中

6、的生長(zhǎng)狀況，油脂積累特性以及氮磷去除能力，Scenedesmus SDEC-13獲得最大的生物量產(chǎn)率(68.92mg/L·d)，其對(duì)于氨氮的去除效率最高達(dá)65％，磷去除率達(dá)100％，油脂產(chǎn)率高，并且其脂肪酸甲酯組成分析表明更適合作為生物柴油的原料，因此，四株微藻中SDEC-13是優(yōu)勢(shì)藻種。
　　(4)利用未經(jīng)滅菌、稀釋等前處理而只經(jīng)六層紗布過濾的校園污水作為替代培養(yǎng)基，培養(yǎng)Scenedesmus SDEC-13。校園污水可以被循環(huán)