專利名稱：一種利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及降低水中富營養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種 利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法。
背景技術(shù)：
小球藻(Chlorella)為綠藻門小球藻屬普生性單細(xì)胞綠藻，直徑3 8微米，是一 種高效的光合植物，以光合自養(yǎng)生長繁殖，分布極廣，富含高不飽和脂肪酸，是一種研究廣 泛的產(chǎn)油微藻。藍(lán)藻(blue algae)是一類進(jìn)化歷史悠久、革蘭氏陰性、無鞭毛、含葉綠素a、不形 成葉綠體、能進(jìn)行產(chǎn)氧性光合作用的原核生物。藍(lán)藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一層 藍(lán)綠色而有腥臭味的浮沫，稱為“水華”，大規(guī)模的藍(lán)藻爆發(fā)，被稱為“綠潮”(和海洋發(fā)生的 赤潮對應(yīng))。綠潮引起水質(zhì)惡化，嚴(yán)重時耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡。更為嚴(yán)重的是， 藍(lán)藻中有些種類(如微囊藻)還會產(chǎn)生毒素(簡稱MC)，大約50%的綠潮中含有大量MC。 MC除了直接對魚類、人畜產(chǎn)生毒害之外，也是肝癌的重要誘因。近些年隨著大量污染物流入 太湖，太湖水富營養(yǎng)情況嚴(yán)重，水體氮磷含量超標(biāo)，導(dǎo)致藍(lán)藻爆發(fā)頻繁，處理較困難。為了消除藍(lán)藻的危害，必須降低太湖水中的富營養(yǎng)。因此，需要提供一種降低太湖 水中富營養(yǎng)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種利用小球藻培養(yǎng)降低太 湖水富營養(yǎng)的方法，采用該方法，可在降低水體氮磷含量的同時，制造可作為生產(chǎn)生物柴油 基礎(chǔ)材料的生物油脂，達(dá)到保護(hù)環(huán)境和生產(chǎn)生物資源的雙重效果，具有較大的社會價(jià)值和 經(jīng)濟(jì)價(jià)值，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特點(diǎn) 是，所述小球藻是小球藻Chlorella sp菌株。較佳地，所述太湖水預(yù)先進(jìn)行沉降和過濾處理。較佳地，培養(yǎng)所述小球藻時通入二氧化碳?xì)怏w和空氣的混合氣體，其中所述二氧 化碳?xì)怏w占4 6%，所述混合氣體的通氣量為40 60ml/min，培養(yǎng)時間為10 12小時。更佳地，所述二氧化碳?xì)怏w占5%，所述的混合氣體的通氣量為50ml/min，所述培 養(yǎng)時間為12小時。較佳地，培養(yǎng)所述小球藻時加入占培養(yǎng)液體積0.4%以上的維生素母液，所述維 生素母液每IOOml含有煙堿酸40毫克、維生素B140毫克、肌醇200毫克、核黃素20毫克、 對-氨基苯甲酸20毫克、吡哆醇40毫克、泛酸40毫克和生物素0. 2毫克。更佳地，加入占培養(yǎng)液體積0. 4%的所述維生素母液。較佳地，所述小球藻的接種液的菌體濃度為1. 5 X IO7個/mL，接種量為培養(yǎng)液體積 的10 20%。
更佳地，所述的小球藻的接種量為培養(yǎng)液體積的10%。較佳地，所述小球藻的培養(yǎng)溫度為室溫，初始pH為5 7，光照為普通溫室大棚內(nèi)曰光。更佳地，所述培養(yǎng)溫度為25°C，所述初始pH為6。本發(fā)明的有益效果具體如下1、本發(fā)明通過采用小球藻Chlorella sp菌株培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)，效果顯著， 并在降低水體氮磷含量的同時，制造可作為生產(chǎn)生物柴油基礎(chǔ)材料的生物油脂，達(dá)到保護(hù) 環(huán)境和生產(chǎn)生物資源的雙重效果，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用；2、本發(fā)明通過優(yōu)化小球藻培養(yǎng)條件使得小球藻的生物量顯著增加，從而顯著提高 小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的效率，同時顯著增加生物油脂產(chǎn)量，具有較大工業(yè)應(yīng)用潛 力，體現(xiàn)出較大的社會價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是通氣量對小球藻藻體生長的影響曲線圖。圖2是培養(yǎng)時間對太湖水中氮含量的影響曲線圖。圖3是培養(yǎng)時間對太湖水中磷含量的影響。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。實(shí)施例1 最佳碳源的確定對太湖取水進(jìn)行沉降處理，使水中泥沙沉降下來，再經(jīng)紗布過濾，除去水中樹葉 及水生植物等雜質(zhì)，經(jīng)高溫滅菌后作為培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基呈清澈狀態(tài)。小球藻(小球藻 Chlorella sp菌株購自中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院藻種庫)自養(yǎng)培養(yǎng)的碳源主要是CO2氣體， 可以通過通氣量來控制。在培養(yǎng)過程中，向反應(yīng)器內(nèi)通入CO2與空氣的混合氣體，其中0)2氣 體占 5%。通氣量對藻類培養(yǎng)影響見圖1，3L三角瓶裝液量2L，混合氣體通氣量為50ml/ min時藻體量最大，培養(yǎng)6d (天)時達(dá)到 18g/L，油脂含量達(dá) 0. 35g/g干藻體。太湖水初始總氮含量 aiig/Ι，總磷含量 0. lmg/1，小球藻培養(yǎng)12h后總氮含量 降至0. 03mg/L,總磷含量降至0. 005mg/L,藻體培養(yǎng)時間與氮磷含量變化見圖2和圖3。故 可在培養(yǎng)1 后置換培養(yǎng)液，加入新的太湖水培養(yǎng)基；此時培養(yǎng)條件為，溫度為25°C，裝液 量為2L/3L，pH為6，小球藻種子液的菌體濃度為1.5X107個/mL，接種量為培養(yǎng)液體積 的10%，即接入2L培養(yǎng)液的種子液體積為200mL，光照為普通溫室大棚內(nèi)日光(平均 ΙΟΟΟΟΙχ，每天太陽光照》0。實(shí)施例2 培養(yǎng)基中維生素，微量元素及礦物質(zhì)元素的確定在碳源優(yōu)化的基礎(chǔ)上，在培養(yǎng)基中添加維生素母液(維生素母液煙堿酸40毫克、 維生素B140毫克、肌醇200毫克、核黃素20毫克、對-氨基苯甲酸20毫克、吡哆醇40毫克、 泛酸40毫克、生物素0. 2毫克、水100毫升配制而成)，微量元素母液(0. 083g KI、0. 025g Na2MoO4 · 2Η20、0· 62g Η3Β03、1· 69g MnSO4 · H20,0. 0025g CoCl2 · 6H20 配成 IL 母液，倒入 IL 試劑瓶中，存放于冰箱中)及礦物質(zhì)元素母液(0. 0025g CuSO4 · 5H20、0. 86g ZnSO4 · 7H20、 1. Ig FeCl3 · 6H20配成IL母液，倒入IL試劑瓶中，存放于冰箱中)，考察其對發(fā)酵的影響，結(jié)果表明發(fā)酵6d酵母產(chǎn)量均達(dá)最大，結(jié)果見表1、2和3，由表可知添加維生素母液0. 4% ν/ V (ν/ν是指維生素母液與培養(yǎng)液的體積比)，可明顯提高生物量，培養(yǎng)6d后，酵母產(chǎn)量達(dá)到 20g/L，而添加微量元素及礦物質(zhì)元素對酵母生物量無明顯影響。表1不同維生素母液添加量對藻體生物量的影響
權(quán)利要求
1.一種利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，所述小球藻是小球藻 Chlorella sp 菌株。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，所 述太湖水預(yù)先進(jìn)行沉降和過濾處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，培 養(yǎng)所述小球藻時通入二氧化碳?xì)怏w和空氣的混合氣體，其中所述二氧化碳?xì)怏w占4 6%， 所述混合氣體的通氣量為40 60ml/min，培養(yǎng)時間為10 12小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，所 述二氧化碳?xì)怏w占5%，所述的混合氣體的通氣量為50ml/min，所述培養(yǎng)時間為12小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，培 養(yǎng)所述小球藻時加入占培養(yǎng)液體積0. 4%以上的維生素母液，所述維生素母液每IOOml含 有煙堿酸40毫克、維生素B140毫克、肌醇200毫克、核黃素20毫克、對-氨基苯甲酸20毫 克、吡哆醇40毫克、泛酸40毫克和生物素0. 2毫克。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，加 入占培養(yǎng)液體積0. 4%的所述維生素母液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，所 述小球藻的接種液的菌體濃度為1.5X IO7個/mL，接種量為培養(yǎng)液體積的10 20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，所 述的小球藻的接種量為培養(yǎng)液體積的10%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，所 述小球藻的培養(yǎng)溫度為室溫，初始pH為5 7，光照為普通溫室大棚內(nèi)日光。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，其特征在于，所 述培養(yǎng)溫度為25°C，所述初始pH為6。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用小球藻培養(yǎng)降低太湖水富營養(yǎng)的方法，小球藻是小球藻Chlorella sp菌株，較佳地，太湖水預(yù)先進(jìn)行沉降和過濾處理，培養(yǎng)小球藻時通入二氧化碳?xì)怏w和空氣的混合氣體，其中二氧化碳?xì)怏w占4～6％，混合氣體的通氣量為40～60ml/min，培養(yǎng)時間為10～12小時，培養(yǎng)小球藻時加入占培養(yǎng)液體積0.4％以上的維生素母液，小球藻的接種液的菌體濃度為1.5×107個/mL，接種量為培養(yǎng)液體積的10～20％，小球藻的培養(yǎng)溫度為室溫，初始pH為5～7，光照為普通溫室大棚內(nèi)日光，采用本發(fā)明的方法，可在降低水體氮磷含量的同時，制造可作為生產(chǎn)生物柴油基礎(chǔ)材料的生物油脂，達(dá)到保護(hù)環(huán)境和生產(chǎn)生物資源的雙重效果，具有較大的社會價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號C02F3/34GK102145941SQ20101010827
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者夏小樂, 張玲, 楊海麟, 王武, 辛瑜 申請人:江南大學(xué)