全 文 ：第 32 卷第 8 期
2011 年 8 月
环 境 科 学
ENVIRONMENTAL SCIENCE
Vol． 32，No． 8
Aug．，2011
无机碳源对栅藻 LX1 生长及油脂积累特性的影响
李鑫1，胡洪营1，2* ，张玉平1
(1．清华大学环境学院，环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，北京 100084;2．清华大学深圳研究生院，深圳 518055)
摘要:以二级出水为培养基，比较了对照组和补充碳源(Na2 CO3、NaHCO3 和 CO2)组栅藻 LX1 的生长和油脂积累特性 ．培养 14
d，4 组试验中栅藻 LX1 的生长及油脂积累特性均无显著差别，藻细胞生物量、油脂及三酰甘油酯产量分别为 0. 70 ～ 0. 77、
0. 27 ～ 0. 34 和 0. 029 ～ 0. 033 g·L － 1，单位藻细胞油脂含量约为 35% ～ 45% ．藻细胞光合作用导致水体 pH 升高至 9. 2 左右，有
利于 CO2 向水中传质 ．对照组中，传质进入二级出水的 CO2 总量为 1. 0 g·L
－ 1，占藻细胞固定 CO2 总量的 97% ．计算结果表明，
通过传质进入二级出水中的 CO2 能够满足栅藻 LX1 生长及油脂合成对碳的需求 ． 因此，利用二级出水培养栅藻 LX1，无需额
外添加碳源 ．
关键词:栅藻;二级出水;生长特性;油脂积累;无机碳源
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2011)08-2260-07
收稿日期:2010-05-25;修订日期:2010-11-29
基金项目:国家杰出青年科学基金项目(50825801) ;“十一五”国家
科技支撑计划项目(2007BAC22B02)
作者简介:李鑫(1983 ～) ，男，博士研究生，主要研究方向为环境生
物技术，E-mail:l-x02@ mails． tsinghua． edu． cn
* 通讯联系人，E-mail:hyhu@ tsinghua． edu． cn
Effect of Inorganic Carbon Supplement on the Growth and Lipid Accumulation
Properties of Scenedesmus sp． LX1
LI Xin1，HU Hong-ying1，2，ZHANG Yu-ping1
(1. State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control，School of Environment，Tsinghua University，Beijing
100084，China;2. Graduate School at Shenzhen，Tsinghua University，Shenzhen 518055，China)
Abstract:With secondary effluent as growth medium，the growth and lipid accumulation properties of Scenedesmus sp． LX1 in the
control and carbon supplement (Na2 CO3，NaHCO3 and CO2) groups were compared． After 14 days of cultivation，there was no
significant difference in growth and lipid accumulation of Scenedesmus sp． LX1 among the 4 groups． The algal biomass，lipid and
triacylglycerols production were 0. 70-0. 77 g·L － 1，0. 27-0. 34 g·L － 1 and 0. 029-0. 033 g·L － 1，respectively，and the lipid content per
algal biomass was 35% -45% ． The microalgal photosynthesis would increase the waters pH to about 9. 2，which could induce CO2
transferring into secondary effluent． In control group，the amount of CO2 transferring from atmosphere into secondary effluent was 1. 0
g·L － 1，occupying 97% of total fixed CO2 by microalga． Calculation shows that，the CO2 transferring from atmosphere into secondary
effluent is enough to support microalgal growth and lipid accumulation． Therefore，to cultivate Scenedesmus sp． LX1 in secondary
effluent，there is no need of carbon supplement．
Key words:Scenedesmus;secondary effluent;growth characteristic;lipid accumulation;inorganic carbon source
近年来，微藻在生物柴油制备［1 ～ 5］和污水深度
脱氮除磷［6 ～ 10］方面受到了越来越多的关注，并逐步
得到研究，为缓解 21 世纪人类面临的化石能源危
机［11，12］和水质危机［13，14］提供了可能的解决途径 ．
基于微藻的污水处理和高价值生物能源生产耦合系
统［15］以污水二级出水为资源，可实现污水处理系统
从“处理工艺”向“生产工艺”的转化，在深度处理污
水的同时，以污水中的氮磷为营养盐培养微藻，获得
高价值的生物能源和生物资源，在未来能源、资源愈
加紧张的严峻形式下具有更加广阔的发展前景［16］．
碳、氮、磷是满足藻细胞生长的三大必需营养元
素，同时充足的碳元素也是保证藻细胞大量积累油
脂的必要条件［17］．研究二级出水中的无机碳含量能
否满足藻细胞生长和油脂积累对碳的需要，对于确
定耦合系统的可行性具有重要意义，但目前尚鲜见
这方面的系统研究 ． 补充碳源是微藻生物柴油领域
常见的生长及产油促进方法 ． 一些研究者通过添加
有机碳源异养培养可获得较高藻生物量(10 ～ 15
g·L － 1)和高油脂含量(50% ～ 60%)［18 ～ 20］，但是添
加有机碳源会额外增加培养成本，同时与成熟技术
(如厌氧发酵)相比，能量转化效率较低［21］． 本研究
分析了在生活污水二级出水培养体系中，补充无机
碳源(Na2CO3、NaHCO3 和 CO2)对藻类生长和油脂
积累特性的影响，并首次系统进行了藻类生长过程
中的碳平衡分析 ．
DOI:10.13227/j.hjkx.2011.08.040
8 期 李鑫等:无机碳源对栅藻 LX1 生长及油脂积累特性的影响
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 水样
生活污水二级出水(简称“二级出水”)取自北
京某城市生活污水处理厂的二沉池出水，水质如表
1 所示 ．
表 1 北京某城市生活污水处理厂二沉池出水水质
Table 1 Characteristics of secondary effluent in a domestic
wastewater treatment plant in Beijing
水质指标 指标值 水质指标 指标值
TN /mg·L － 1 15. 0 ± 0. 2 pH 7. 6
NH +4 -N /mg·L
－ 1 未检出 浊度 /NTU 1. 08
TP /mg·L － 1 1. 5 ± 0. 1 溶解性有机碳 /mg·L － 1 13. 6
COD /mg·L － 1 15. 6 ± 3. 2 溶解性无机碳 /mg·L － 1 37. 0
悬浮物 /mg·L － 1 6. 2 ± 0. 8
1. 1. 2 藻种
栅藻 LX1(Scenedesmus sp． LX1) ，由课题组在
前期研究中分离获得［21］． 藻种保存于稀释 50% 的
BG11 培养基中 ．
1. 2 试验与分析方法
1. 2. 1 藻细胞培养
向 500 mL 锥形瓶中加入 200 mL 二级出水，高
温高压灭菌(121℃，30 min) ，取 5 mL 藻种液接种至
上述二级出水中，放入光照培养箱中培养 ． 培养条
件:光照度1 800 lx，光暗比 14 h∶ 10 h，温度 25℃ ．
试验共分为 4 组:对照组，不添加任何碳源;
Na2CO3 组，添加 Na2CO3，添加量相当于 100 mg·L
－ 1
无机碳;NaHCO3 组，添加 NaHCO3，添加量同上;CO2
组，CO2 和空气混合气体曝气，CO2 在混合气体中的
体积分数为 5%，曝气量约为 1 L·min － 1 ．
1. 2. 2 藻细胞计数
每天测定藻细胞培养液在 650 nm 下的吸光度
值 D650 ． 根据前期研究结果，藻细胞密度 N(个·
mL － 1)和藻细胞干重 DW(g·L － 1)与 D650的关系分
别为［10］:
N = 9. 52 × 106D650 + 70 957 (1)
(R = 0. 997)
DW = 0. 493D650 + 0. 017 (2)
(R = 0. 989)
1. 2. 3 水质指标测定
水质指标的测定均参照文献［22］． 总氮(TN)
测定采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法;氨氮
(NH +4 -N)测定采用水杨酸-次氯酸盐光度法;总磷
(TP)测定采用钼锑抗分光光度法;化学需氧量
(COD)测定采用重铬酸钾法;悬浮物(SS)测定采用
105℃烘干法;pH 值测定采用标准电极法;浊度测定
采用奥立龙 AQ4500 型便携式浊度计;溶解性有机
碳(DOC)测定采用 TOC-VCPH(SHIMADZU)型总有
机碳分析仪，水样通过 0. 45 μm 滤膜过滤，取滤出
液测定总有机碳含量;溶解性无机碳(DIC)测定采
用离子色谱法，水样通过 0. 45 μm 滤膜过滤，测定
滤出液中碳酸根与碳酸氢根浓度之和，再转换为总
无机碳浓度，离子色谱型号 ICS-2000，色谱柱型号
RFICTM Ion Pac RAS II-HC，4 × 250 mm Analytical，
预柱型号 RFICTM Ion Pac RAG II-HC，4 × 250 mm
Guard．
1. 2. 4 藻细胞元素分析
采用元素分析仪(CE-440)分析栅藻 LX1 藻细
胞中的 C、H、O、N 元素含量;采用电感耦合等离子
体发射光谱仪(ICP-OES) (PThermo Ⅻ)分析栅藻
LX1 藻细胞中的 P 元素含量 ．
1. 2. 5 藻细胞油脂含量分析
取 40 mL 藻液，离心浓缩至 0. 8 mL，向其中加
入 2 mL 甲醇和 1 mL 氯仿，充分混合 2 min． 再加入
1 mL 氯仿，混合 30 s;加入 1 mL 水，混合 30 s． 离心
(4 000 r·min － 1 × 10 min) ，吸取全部氯仿层(底
层) ，60℃氮吹 ．将吹干后的离心管置于室温下干燥
至恒重，称取离心管前后质量变化，即油脂重量 ．
三酰甘油酯(triacylglycerols，TAG)是合成生物
柴油的主要原料［23，24］． 油脂含量测定结束之后，将
干燥油脂溶解在 0. 4 mL 异丙醇中，再通过酶比色试
剂盒法测定油脂中的 TAG 含量［5］．
2 结果与分析
2. 1 无机碳源补给对栅藻 LX1 生长特性的影响
栅藻 LX1 在不同无机碳源补给条件下的生长
曲线如图 1 所示 ． 4 组试验中，藻细胞的初始接种密
度均约为 3. 0 × 105 个·mL － 1 ．培养过程中，适应期和
对数增长期内不同试验组的藻细胞生长状况差别较
明显;进入过渡期后，除 CO2 组之外，其他各组的藻
细胞生长情况基本一致 ． 培养第 14 d(稳定期) ，各
组的最大藻密度无显著差异(Independent Samples t-
test，n = 3，p ＜ 0. 01) ，约为 1. 3 × 107 ～ 1. 5 × 107
个·mL － 1 ．
栅藻 LX1 在对数增长期的比生长速率可通过
式(3)进行计算 ．
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环 境 科 学 32 卷
图 1 不同无机碳源补给条件下栅藻 LX1 的生长曲线
Fig． 1 Growth curves of Scenedesmus sp． LX1 under different
kinds of inorganic carbon supplement
μ =
lnN2 － lnN1
t2 － t1
(3)
式中，μ 为对数增长期的比生长速率(d － 1) ，t1 和 t2
分别为对数增长期的开始和结束时间(d) ，N1 和 N2
分别为 t1 和 t2 时刻对应的藻细胞密度(个·mL
－ 1)．
由式(3)可得，对照组、Na2CO3 组、NaHCO3 组
和 CO2 组中栅藻 LX1 的 μ 分别为 0. 62、0. 73、0. 73
和 0. 73 d － 1 ．添加无机碳源后，栅藻 LX1 的 μ 略有
升高，但差异并不显著(Independent Samples t-test，
n = 3，p ＞ 0. 24)．
Logistic 模型是描述有限环境下种群生物量增
长速率具密度制约特点的经典种群增长模型［3］:
N = K
1 + ea － rt
(4)
dN
dt
= rN K － N( )K (5)
式中，N:t 时刻的种群密度(个·mL － 1) ;t:培养时间
(d) ;K:种群最大密度(个·mL － 1) ;a:常数，表示曲
线对原点的相对位置;r:种群的内禀增长速率
(d － 1) ，指单个个体潜在的最大增长速率;dN /dt:种
群生物量增长速率［个·(mL·d)－ 1］．
式(4)表示种群生物量随时间变化的生长曲
线，具“S”型特征 ． 式(5)表示生物量增长速率随密
度变化的规律，当密度为最大密度一半时，生物量的
增长速率最大，为 Rmax = rK /4 个·(mL·d)
－ 1 ．
将栅藻 LX1 在不同无机碳源补给条件下的生
长曲线通过 Logistic 模型拟合，可获得相关的
Logistic 模型参数:K、Rmax和 r，如表 2 所示 ． 与对照
组相比，Na2CO3 组和 CO2 组中栅藻 LX1 的 Rmax分别
提高了 11. 5% 和 70. 1%，r 分别提高了 15% 和
55% ．且 CO2 组中 Rmax和 r 的提高均具有显著性
(Independent Samples t-test，n = 3，p ＜ 0. 01)．
表 2 不同无机碳源补给条件下栅藻 LX1 生长的 Logistic 模型参数
Table 2 Logistic parameters of Scenedesmus sp． LX1s growth under different kinds of inorganic carbon supplement
试验组 对照 Na2 CO3 NaHCO3 CO2
K × 106 /个·mL － 1 13. 2 ± 0. 3 12. 8 ± 0. 1 13. 3 ± 0. 3 14. 6 ± 1. 0
Rmax × 10
6 /个·(mL·d)－ 1 1. 31 ± 0. 04 1. 46 ± 0. 07 1. 37 ± 0. 04 2. 24 ± 0. 16
r / d － 1 0. 40 ± 0. 01 0. 46 ± 0. 03 0. 41 ± 0. 00 0. 62 ± 0. 09
综上，添加无机碳源没有增大栅藻 LX1 在稳定
期的最大生物量，但会不同程度地提高藻细胞生长
速率，尤其是 CO2 曝气，对 Rmax和 r 有明显的促进作
用 ．其原因可能是:曝气对藻液具有良好的搅拌作
用，可增进藻细胞与二级出水之间的营养物质交换;
使藻细胞分布均匀，更有利于充分接受光照;同时，
曝气还可脱除藻液中积累的 O2(藻细胞光合作用所
释放) ，消除 O2 积累对藻细胞生长的抑制作用 ．
2. 2 无机碳源补给对栅藻 LX1 油脂积累特性的
影响
培养 14 d 进入稳定期后，不同无机碳源补给条
件下栅藻 LX1 的单位藻细胞油脂含量(g / g，干重)
和单位油脂 TAG 含量(g / g，干重)如图 2 所示，藻细
胞生物量、油脂及 TAG 产量如表 3 所示 ． 添加无机
碳源试验组栅藻 LX1 的油脂(TAG)含量和油脂
(TAG)产 量 与 对 照 组 相 比 均 无 显 著 差 异
(Independent Samples t-test，n = 3，p ＞ 0. 20)．可见，
在本研究范围内，添加无机碳源对栅藻 LX1 的油脂
积累特性无影响 ．
表 3 不同无机碳源补给条件下栅藻 LX1 的藻细胞
生物量、油脂及 TAG 产量(培养 14 d)/ g·L － 1
Table 3 Algal biomass，lipid and TAG production of Scenedesmus sp．
LX1 under different kinds of inorganic carbon supplement
(14-day cultivation)/ g·L － 1
试验组 对照组 Na2 CO3 组 NaHCO3 组 CO2 组
藻生物量 0. 70 ± 0. 01 0. 70 ± 0. 01 0. 76 ± 0. 01 0. 77 ± 0. 06
油脂产量 0. 28 ± 0. 00 0. 28 ± 0. 03 0. 34 ± 0. 06 0. 27 ± 0. 00
TAG 产量 0. 030 ± 0. 003 0. 030 ± 0. 002 0. 029 ± 0. 004 0. 033 ± 0. 000
2. 3 栅藻 LX1 培养过程中的碳平衡分析
栅藻 LX1 培养过程中藻液的 pH 变化如图 3 所
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8 期 李鑫等:无机碳源对栅藻 LX1 生长及油脂积累特性的影响
示 ． 第 3 d 后，对照组、Na2CO3 组和 NaHCO3 组的 pH
基本稳定在 9. 2 左右，CO2 组的 pH 基本稳定在 7. 5
左右 ．
图 2 不同无机碳源补给条件下栅藻 LX1 的单位藻
细胞油脂含量及单位油脂 TAG 含量(培养 14 d)
Fig． 2 Lipid content per algal biomass and TAG content per lipid
of Scenedesmus sp． LX1 under different kinds of inorganic
carbon supplement (14-day cultivation)
图 3 不同无机碳源补给条件下栅藻 LX1 培养
过程中藻液的 pH 变化
Fig． 3 Changes of algal cultures pH during Scenedesmus sp．
LX1s cultivation under different kinds of inorganic
carbon supplement
栅藻 LX1 培养过程中二级出水的无机碳(包括
HCO －3 和 CO
2 －
3 中所含的碳，不包括游离的 CO2，下
同)浓度变化如图 4 所示 ． 对照组、Na2CO3 组和
NaHCO3 组中二级出水的无机碳浓度变化趋势大体
一致，均为先下降后上升，之后逐渐保持平稳 ． CO2
组中二级出水的无机碳浓度在培养过程中整体呈上
升趋势 ．藻细胞生长进入稳定期后，不同碳源补给条
件下二级出水中的无机碳浓度有较大差异，总体而
言其相互关系为:Na2CO3 组 ＞ NaHCO3 组 ＞ CO2 组
＞对照组 ．
图 4 不同无机碳源补给条件下栅藻 LX1 培养过程中
二级出水的无机碳浓度变化
Fig． 4 Changes of secondary effluents inorganic carbon
concentration during Scenedesmus sp． LX1s cultivation
under different kinds of inorganic carbon supplement
在培养过程(第 3 d 之后)中，由于对照组、
Na2CO3 组和 NaHCO3 组的藻液呈碱性，因此有利于
空气中的 CO2 通过传质作用进入二级出水，为藻细
胞生长提供无机碳 ． 同时，由于 CO2 的传质速率大
于藻细胞对 CO2 的同化速率，因此部分未被同化的
CO2 会转化为 HCO
－
3 或 CO
2 －
3 的形式，使二级出水
中的无机碳浓度得以积累 ．培养第 10 d 后，对照组、
Na2CO3 组和 NaHCO3 组二级出水中的无机碳浓度
基本保持不变，说明此时藻细胞密度高，对无机碳的
需求量大，CO2 的传质速率等于同化速率 ．
CO2 传质进入二级出水的总量与藻细胞生物量
及二级出水中无机碳浓度的关系如式(6)所示 ．
CO2 传质量 = 藻细胞中的碳元素增量 +
二级出水中的无机碳浓度增量 (6)
式中，“增量”指某时刻相对于初始时刻的增量值 ．
通过对栅藻 LX1 的藻细胞元素分析，可知其藻
细胞分子式为 C297 H515 O170 N26 P． 假设培养过程中藻
细胞的分子组成不发生变化，结合式(2)、式(6)及
图 4，可估算 CO2 传质进入二级出水的累积量(图
5)．可见，随着培养过程的进行，传质进入二级出水
中的 CO2 逐渐增多 ．培养至第 14 d，对照组、Na2CO3
组、NaHCO3 组和 CO2 组中，CO2的累积传质量分别
为 1. 0、1. 2、1. 1 和 1. 5 g·L － 1，占藻细胞固定 CO2 总
量的 97%、119%、98%和 114% ．
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图 5 不同碳源补给条件下栅藻 LX1 培养过程中 CO2
传质进入二级出水中的量
Fig． 5 Transportation amount of CO2 into secondary effluent
during Scenedesmus sp． LX1s cultivation under different
kinds of inorganic carbon supplement
3 讨论
碳元素是藻细胞生长所需的重要营养元素之
一，也为藻细胞合成油脂提供碳骨架 ． 因此，碳元素
在藻细胞生长及油脂合成等生命活动中发挥着重要
作用 ．然而，本研究结果表明，在二级出水中培养栅
藻 LX1，外加无机碳源对藻细胞的最大生物量、油脂
及 TAG 产量均无显著影响 ．该结果与空气中 CO2 向
二级出水中的传质、藻细胞对二级出水中无机碳的
利用以及二级出水中 CO2 向 HCO
－
3 /CO
2 －
3 的转换
相关 ．
培养前 3 d，对照组、Na2CO3 组和 NaHCO3 组中
的无机碳(包括 HCO －3 和 CO
2 －
3 )浓度呈下降趋势
(图 4) ，因此可以推测，前 3 d 培养过程中栅藻 LX1
所利用碳源的一部分来自培养液中的 HCO －3
(CO2 －3 ) ，但是藻细胞通常不直接吸收 HCO
－
3 ，而是
首先通过胞外 CA 酶将 HCO －3 转化为 CO2，再转运至
藻细胞被利用［见图 6 (a) ］．反应方程式如式(7) :
CO2 －3 + 2H 幑幐帯
+ HCO－3 + H
+ 幑幐帯
CA
CO2 + H2O (7)
同时，由式(7)可见，藻细胞利用 HCO －3 (CO
2 －
3 )
作为碳源会导致二级出水 pH 升高，这与本研究观
察到的培养前 3 d pH 呈总体上升趋势的现象相一
致(CO2 组除外，见图 3)．
培养 3 d 后，对照组、Na2CO3 组和 NaHCO3 组
中二级出水 pH 已上升到较高的碱性水平(9. 2 左
右) ，有利于空气中的 CO2 向二级出水中传质 ． 如前
文所述，由于此时藻细胞对 CO2 的同化速率小于
CO2 向二级出水中的传质速率，因此藻细胞在该阶
段只利用由空气传质进入二级出水中的 CO2，而不
再通过 CA 酶的转化作用利用 HCO －3 ［见图 6 (b) ］．
图 6 不同培养阶段栅藻 LX1 对无机碳源的利用形式
Fig． 6 Different utilization mode of inorganic carbon by Scenedesmus sp． LX1 in different cultivation periods
由于在培养过程中，对照组、Na2CO3 组和
NaHCO3 组的二级出水 pH 呈碱性，因此空气中 CO2
向二级出水中的传质量可通过计算求得其理论值 ．
在该系统中，空气中 CO2 向二级出水表面进行
分子扩散的同时，在二级出水表面与 OH －可发生瞬
时化学反应 ．即在整个过程中，既有分子扩散，又有
化学反应，这 2 种过程的相对速率决定了整个过程
的性质和速率 ．由于 CO2 在二级出水表面发生化学
反应的速率大大快于分子扩散速率，因此 CO2 向二
级出水中的传质速率只受气体分子扩散传质控制 ．
扩散传质控制的界面上有化学反应的稳态传质通量
表达式为［25］:
NCO2 = －
DCO2，air cair
L
ln
cair + cCO2
cair
(8)
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8 期 李鑫等:无机碳源对栅藻 LX1 生长及油脂积累特性的影响
式中，NCO2 为 CO2 的传质通量［mol·(m
2·s)－ 1］，
DCO2，air为 CO2 在空气中进行扩散的分子扩散系数
(m2·s － 1) ，cair为空气的物质的浓度(mol·L
－ 1) ，cCO2
为大气中 CO2 的物质的浓度(mol·L
－ 1) ，L 为大气
气相主体至藻液液面的距离(m)．
已知 DCO2，air为 0. 153 × 10
－ 4 m2·s － 1，cair为 40. 5
mol·m － 3，假设大气中的 CO2 体积分数为 300 ×
10 － 6，则 cCO2为 1. 23 × 10
－ 2mol·m － 3，L 为 0. 01 m．将
以上参数代入式(8) ，可计算得到 CO2 的稳态传质
通量 NCO2为 1. 86 × 10
－ 5mol·(m2·s)－ 1 ．
在 500 mL 锥形瓶内装液 200 mL 的条件下，藻
液的液面面积约为 7. 9 × 10 － 3 m2，则每天扩散进入
二级出水的 CO2 量约为:
1. 86 × 10 －5mol·(m2·s)－1 × 7. 9 × 10 －3 m2 ×
(3 600 × 24)s·d －1 = 1. 26 × 10 －2mol·d －1
= 0. 55 g·d －1
假设空气中的 CO2 以该恒定速率向二级出水
中传质，则培养 14 d 的传质总量为 7. 8 g CO2 ． 这是
通过稳态传质进入到二级出水中 CO2 量的最大理
论值 ．通过培养前后栅藻 LX1 的干重变化及试验测
得的藻细胞元素组成，可计算得到培养 14 d 栅藻
LX1 固定的 CO2 量为 0. 24 g CO2 ．可见，由空气中传
质进入二级出水的 CO2 理论量远远大于藻细胞生
长所需固定的 CO2 量 ．
以上计算结果表明，在耦合系统中，二级出水本
身含有的碳酸盐 /碳酸氢盐以及藻细胞光合作用导
致的高 pH 值(9. 2 左右) ，使得空气中通过扩散传
质进入二级出水中的 CO2 足以满足栅藻 LX1 生长
及油脂合成对无机碳的需求，无需额外添加无机碳，
从而可节约微藻培养成本 ．
4 结论
(1)不同碳源补给条件下，栅藻 LX1 的生长及
油脂积累特性无显著差别，藻细胞生物量、油脂及
TAG 产量分别为 0. 70 ～ 0. 77、0. 27 ～ 0. 34 和 0. 029
～ 0. 033 g·L － 1 ．
(2)培养 14 d，对照组、Na2CO3 组、NaHCO3 组
和 CO2 组进入二级出水的 CO2 累积传质量分别为
1. 0、1. 2、1. 1 和 1. 5 g·L － 1，占栅藻 LX1 固定 CO2 总
量的 97%、119%、98%和 114% ．
(3)在耦合系统中利用二级出水培养栅藻 LX1，通
过传质进入二级出水中的 CO2 足以满足藻细胞生长及
油脂合成对无机碳的需求，无需额外添加碳源．
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