光密度法与计数法测定3种能源微藻细胞生长的相关性及其验证

[目的]探讨3种能源微藻细胞数量和藻液光密度之间的相关性,验证以光密度法测定细胞生长密度的可行性,为能源微藻的生长和生理生化研究提供简便方法与参考依据.[方法]选取三角褐指藻Phaeod1actylum tricornutum、亚心形扁藻Platymonas subcordiformis和海洋小球藻Chlorella vulgaris 3种能源微藻为生物材料,以添加f/2营养液的人工海水为培养介质,在植物培养箱中利用三角瓶进行一次性培养试验.利用显微镜计数法观测微藻的细胞密度,测定各藻液在680 nm处的光密度值,并进行线性拟合获取回归方程,比较两种测定方法所得的藻细胞密度值.[结果]3种能源微藻的细胞密度与藻液光密度有显著的线性正相关,其回归方程分别为:三角褐指藻细胞密度(104个/mL)=1405OD680-59.745,R2=0.9942;亚心形扁藻细胞密度(104个/mL)=216.94 OD680+0.9743,R2=0.9947;海洋小球藻细胞密度(104个/mL )=2170.1 OD680+ 18.569,R2=0.9927.在各微藻生长第5、7和9d中,利用显微镜计数法所得细胞数目和光密度法换算所得细胞数目没有明显差别.[结论]光密度法是一种可测定微藻细胞生长的快速、简便、有效的方法,可广泛应用于能源微藻的生长、生理生化研究.     

微藻对天然橡胶加工废水的处理效果

为探索微藻对天然橡胶加工废水处理的可行性,笔者进行了念珠藻（Nostoc sp.）、鱼腥藻（Anabaena sp.）、鞘丝藻(Lyngbya sp.)和小球藻（Chlorella sp.）在天然橡胶加工废水中的适应性试验,检测了小球藻对不同处理阶段的天然橡胶加工废水的总氮（TN）、总磷(TP)、化学需氧量（COD）的去除效果;检测了废水培养小球藻至对数期后添加营养液后藻种密度、pH及导电率的变化。结果表明:4种藻种中,小球藻在天然橡胶加工废水中的适应性最强。废水中TN,TP,COD浓度越高,微藻对其去除效果越好。去除效果依次为废水原液>厌氧发酵废水>处理后废水。小球藻可以高效去除天然橡胶加工废水中的TN,TP,COD,对橡胶加工废水原液TN,TP,COD去除率分别为89.21%%, 70.00%, 49.33%。利用天然橡胶加工废水培养小球藻至对数期后添加营养液可以有效延长培养时间。     

3 种微藻对人工污水中氮磷去除效果的研究

以分离自大沙河淡水水域的小球藻 PKU AC201 ( Chl or el l a sp.PKU AC201)及分离自深圳湾海水水域的 两株微藻小球藻 PKU AC117( Chl or el l a sp.PKU AC117) 和链带藻 PKU AC128（Desmodesmussp.PKU AC128）为材料、 研究其对人工污水中氮和磷的去除效果。 结果表明、培养 7 d、淡水小球藻、海水小球藻和链带藻的 OD 680 可分别达到 1. 4、1. 2、0. 5、生物量分别达到 158. 5、139. 7、58. 8 mg/ L、对氨氮的去除率分别达到 90. 0% 、80. 2% 、57. 1% 、对可溶性磷酸 盐的去除率分别达到 94. 7% 、72. 2% 、55. 1% ;3种微藻对污水具有较好的耐性、 通过同化吸收作用而非吸附作用可有 效地去除人工污水中的氮磷、且小球藻的生长情况及对氮磷的吸收情况均优于链带藻。     

小球藻和双眉藻对虾塘养殖废水氮、磷的去除效果

以分离自海南海域的两株微藻小球藻HNC11（Chlorella sp.HNC11）和双眉藻HNY（Amphora sp. HNY）为材料,研究其对虾池废水中氮和磷的去除效果。结果表明,两株微藻在富氮和富磷的虾池废水中均能正常生长,双眉藻相对生长速率是其在宁波三号培养基条件下的3.73倍;在3 L的玻璃三角瓶中培养4 d后,小球藻和双眉藻对对虾养殖废水活性磷的去除率分别达到95.1%和90.8%,对氨态氮的去除率分别为87.1%和37.4%,两种藻对硝态氮和亚硝态氮的去除效果均不显著。     

固定化藻类对海水养殖废水中氨氮·无机磷的净化效果

[目的]明确固定化藻类技术应用于净化海水养殖废水的可行性。[方法]采用海藻酸钙凝胶包埋固定的方法,将培养至对数末期的普通小球藻进行固定,制备3、4、5 mm不同粒径的固定化藻球,比较悬浮藻与不同粒径固定化藻球对海水养殖废水中氨氮和无机磷的去除率及微藻的生长特性。并选择直径为4 mm的藻球、空白胶球、悬浮藻液分别按10%和15%的填充率投放入海水养殖废水中,研究不同填充率条件下藻球对海水养殖废水中氨氮和无机磷的净化效果。[结果]4 mm固定化藻球对海水养殖废水中氨氮、无机磷的去除率较高,填充率为15%条件下去除效果更佳,但藻细胞生长被延缓。[结论]该研究可为固定化小球藻处理海水养殖废水的工厂化应用提供科学依据。     

微藻贴壁培养对沼液废水的处理效果

以产油藻类栅藻、小球藻为研究对象,通过贴壁方式考查微藻处理养猪沼液废水的效果。结果表明,栅藻、小球藻均能在沼液中较好生长,其生物产率分别是6.26、6.08 g·m~(-2)·d~(-1),与在正常培养基上(BG11)相当。栅藻、小球藻在沼液中培养,藻细胞油脂积累分别占细胞干重的34.6%和31.4%,与正常培养基相差不大。栅藻、小球藻均能较好净化废水中主要污染指标氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)及化学需氧量(COD),栅藻的去除率分别是96.59%、74.52%和72.47%,小球藻去除率分别是94.90%、73.55%和71.40%。本研究将产油微藻培养和养猪沼液废水处理相结合,研究结果可为藻类生物燃料生产及沼液废水资源化利用等提供理论基础。     

废水资源化小球藻对拟南芥生长的肥效研究

[目的]探究废水资源化小球藻在植物营养方面的高值化利用潜能。[方法]研究小球藻对污水中氨氮、磷的吸收率,以及不同小球藻处理对拟南芥植株生长的生物肥效及对土壤酶活性的影响。[结果]供试水样中氨氮和正磷酸盐含量分别为100和50 mg/L时,小球藻对其的去除率分别达到80.12%和62.72%;不同处理的废水培养小球藻藻液以追肥的形式施入拟南芥盆栽植物,与CK相比,藻液肥对拟南芥株高、根长及土壤酶活性均有不同程度的促进作用。[结论]小球藻对污水中氨氮、磷酸盐具有较高的吸收效率,废水资源化小球藻对拟南芥的生长具有一定的生物肥效,该新型肥料具备高值化的开发潜力。     

基于遗传算法优化BP神经网络的小球藻生长模型的建立与应用

[目的]探讨用遗传算法优化BP神经网络对小球藻生长模型的建立与应用。[方法]使用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化,并使用该网络模型,以小球藻培养时间和残余葡萄糖为输入,菌体光密度值（OD680）为输出,对小球藻在500 L多功能生物反应器中的生长情况进行了建模,还探讨了该模型的应用情况。[结果]经过遗传算法优化的BP神经网络,其泛化值的误差平方和比BP神经网络的小,因而预测值更加接近实际值。t检验表明,所建立的模型是可信的。验证表明,该模型具有良好的拟合度,能够很好地描述在500 L多功能生物反应器中培养的小球藻的生物量（OD680）与残余葡萄糖和培养时间之间的关系。[结论]所建立的模型可用于试验结果的预测,对小球藻的培养控制具有指导意义。     

3种微藻在特定波长下的光密度与其单位干重·细胞浓度间的关系研究

[目的]测定3种微藻的生物量,实现3种微藻的光密度、单位干重和细胞浓度间的相互换算。[方法]测定蛋白核小球藻、杜氏盐藻和钝顶螺旋藻在680、630和560nm下的OD值及其单位干重和细胞浓度,并进行线性拟合。[结果]3种微藻的OD值与其单位干重、细胞浓度（钝顶螺旋藻除外）均呈较好的线性关系,相应的回归方程为：小球藻细胞浓度（万个/ml）=1557 OD680-34.716,小球藻单位干重（mg/ml培养液）=0.2074 OD680＋0.0022;杜氏盐藻的细胞浓度（万个/ml）=901.98 OD630＋5.1408,杜氏盐藻单位干重（mg/ml培养液）=0.7516 OD630＋0.015;钝顶螺旋藻单位干重（mg/ml培养液）=0.2394 OD560-0.0001。[结论]在一定范围内,可以通过相应的线性方程,快速、方便地测定3种微藻的生物量,并实现相应微藻3种生物量指标间的相互换算,从而为相应微藻生物量的测定比较提供依据。     

废水成分对两种微藻净化水质的影响

对微藻净化水质进行了初步研究,在模拟废水中分别培养小球藻(Chlorella vulgaris)和栅藻(Desmodesmus),探索了废水成分对两种微藻脱氮除磷的影响。结果表明,微藻净化水质是高效的,只需培养36 h,氨氮的去除率在90%以上,磷去除率在70%以上。废水中的镁源和碳源对两种微藻净化水质有较大的影响,钙、铁、微量元素等成分影响较小。栅藻比小球藻耐受极端环境能力更强,更适合用于富营养化水体的净化。