全 文 ：第９卷第１期
２０１１年１月
生 物 加 工 过 程
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｐｒｏｃｅｓｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．９Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１１
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－３６７８．２０１１．０１．００３
收稿日期：２０１０－０８－０３
基金项目：江西省自然科学基金资助项目（２００８ＧＺＨ００４７）；江西省产业化关键技术攻关项目（２００７ＢＮ１２１００）；长江学者创新团队发展计划
（ＩＲＴ０５４０）；中国江西留学人员创业园专项（２００８７１８）
作者简介：刘建强（１９８４—），男，江西井冈山人，硕士研究生，研究方向：食品科学；阮榕生（联系人），教授，博士生导师，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｙｕｈｕａｎ＠ｎｃｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
利用市政污水培养Ｃｈｌｏｒｅｌａｖｕｌｇａｒｉｓ生产生物柴油
刘建强１，２，刘玉环１，２，阮榕生１，２，刘 茜１，２，张锦胜１，２，彭 红１，２，巫小丹１
（１．南昌大学 生物质转化教育部工程研究中心，南昌 ３３００４７；
２．南昌大学 食品科学与工程国家重点实验室，南昌 ３３００４７）
摘 要：为了考察利用南昌市政污水规模化培养富油微藻生产生物柴油，同时达到净化污水的目的，取南昌市青山
湖污水处理厂未经任何处理的市政污水作为普通小球藻（Ｃｈｌｏｒｅｌａｖｕｌｇａｒｉｓ）生长的培养液。监测了Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在市
政污水中连续培养１０ｄ的特定生长率、生物质产量以及与之相关的市政污水中氨氮（ＮＨ＋４Ｎ）、总磷（ＴＰ）、化学需
氧量（ＣＯＤ）、总悬浮固体（ＴＳＳ）和挥发性悬浮固体（ＶＳＳ）的清除情况。实验表明：营养物质的水平显著地影响了
Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ的生长。Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ的生长率在培养８ｄ后达到最大，ＯＤ６８０为２８５６，总的生物质产量日均最大积累速率
为００１ｇ／Ｌ，油脂含量为干质量的１８％，油脂的平均日产量为０００１ｇ／Ｌ。培养１０ｄ内ＮＨ＋４Ｎ、ＴＰ和ＣＯＤ的去除
率分别为５００％、３２１％和２６０％，ＴＳＳ和ＶＳＳ的日平均去除速率分别为００１ｇ／Ｌ和０００６１ｇ／Ｌ。
关键词：普通小球藻；生物质产量；油脂产量；生物柴油
中图分类号：Ｑ９４５１７８；ＴＱ９２０１５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－３６７８（２０１１）０１－００１０－０５
ＣｕｌｔｉｖａｔｉｎｇＣｈｌｏｒｅｌａｖｕｌｇａｒｉｓａｓｂｉｏｄｉｅｓｅｌｆｅｅｄｓｔｏｃｋｂｙｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
ＬＩＵＪｉａｎｑｉａｎｇ１，２，ＬＩＵＹｕｈｕａｎ１，２，ＲＵＡＮＲｏｎｇｓｈｅｎｇ１，２，ＬＩＵＱｉａｎ１，２，
ＺＨＡＮＧＪｉｎｓｈｅｎｇ１，２，ＰＥＮＧＨｏｎｇ１，２，ＷＵＸｉａｏｄａｎ１
（１．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＢｉｏｍａｓｓＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，
ＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００４７，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００４７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｂｙＮａｎｃｈａｎｇｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｏｆＮａｎｃｈａｎｇＣｉｔｙｗａｓｕｓｅｄａｓｃｕｌ
ｔｕｒｅｍｅｄｉａｆｏｒｌａｒｇｅｓｃａｌｅｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｏｉｌｒｉｃｈｍｉｃｒｏａｌｇａｅａｓｂｉｏｄｉｅｓｅｌｆｅｅｄｓｔｏｃｋａｎｄｔｒｅａｔｉｎｇｔｈｅ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｓｉｍｕｌｔａｎｅａｕｓｌｙ．ＣｏｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗｉｔｈｏｕｔａｎｙｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｒｏｍＱｉｎｇｓｈａｎｈｕ
ｓｅｗａｇｅｐｌａｎｔａｓｔｈｅｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍｆｏｒＣｈｌｏｒｅｌａｖｕｌｇａｒｉｓｇｒｏｗｔｈ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒｅｄｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃ
ｇｒｏｗｔｈｒａｔｅａｎｄｂｉｏｍａｓｓｙｉｅｌｄｏｆＣ．ｖｕｌｇａｒｉｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ，ＣＯＤ，ＴＳＳ，
ａｎｄＶＳＳｒｅｍｏｖａｌｄｕｒｉｎｇ１０ｄａｙｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ
ａｌｇａｅｇｒｏｗｔｈｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．ＴｈｅｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆＣ．ｖｕｌｇａｒｉｓｒｅａｃｈｅｄａｍａｘｉｍｕｍｏｆＯＤ６８０２８５６ａｆｔｅｒ８ｄａｙｓ
ｃｕｌｔｕｒｉｎｇａｎｄｔｈｅａｌｇａｅｂｉｏｍａｓｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｒａｔｅｒｅａｃｈｅｄａｍａｘｉｍｕｍｏｆ００１ｇ／Ｌｐｅｒｄａｙ．Ｔｈｅｏｉｌｃｏｎ
ｔｅｎｔｏｆＣ．ｖｕｌｇａｒｉｓｗａｓ１８０ｍｇ／ｇｉｎｄｒｙｂｉｏｍａｓｓｗｅｉｇｈｔａｎｄｔｈｅｏｉｌａｖｅｒａｇｅｄａｉｌｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓ０００１
ｇ／Ｌｐｅｒｄａｙ．ＴｈｅｒｅｍｏｖｅｌｒａｔｅｏｆＮＨ＋４Ｎ，ＴＰａｎｄＣＯＤｗｅｒｅ５００％，３２１％ ａｎｄ２６０％．ＴｈｅＴＳＳ
ａｎｄＶＳＳｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｓｗｅｒｅ００１ｍｇ／Ｌｐｅｒｄａｙａｎｄ０００６１ｍｇ／Ｌｐｅｒｄａｙ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｈｌｏｒｅｌａｖｕｌｇａｒｉｓ；ｂｉｏｍａｓｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ｏｉｌｙｉｅｌｄ；ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ
解决好资源可持续发展问题是实现社会经济
可持续发展的重要环节。近年来，快速发展的生物
质燃料工业对人类食物和动物饲料（主要是大豆和
玉米）的供应以及农业用地带来了巨大的压力。为
了维持生物燃料工业的可持续发展，新的非食品或
非食用性生物质原料必须得到开发［１］。微藻是能
够在海洋和淡水环境中快速生长的光合生物，微藻
的油脂含量和生物质产率高于陆生植物（如大豆、
玉米等）［２－６］几倍甚至几十倍，且具有不占用人类
食物和饲料生产用耕地的优势［７－１０］。
市政废水是城市居民生活废水、工业废水等的
混合污水，含有大量藻类生长所需的 Ｎ、Ｐ以及其他
可被藻类利用的营养物质，而市政废水的化学法处
理成本十分昂贵且在技术上面临许多问题。因此，
利用微藻处理污水目前正成为一个可供选择的、具
有潜在工业价值的生物质三级处理方法［１１］，它在改
善水质的同时又生产可再生资源，这提供了生产微
藻生物柴油的一种可行性研究方案，能创造一种双
赢的局面。
本实验选用普通小球藻（Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ）作为市政
污水处理和生物柴油生产的候选藻种，考察 Ｃ．ｖｕｌ
ｇａｒｉｓ在南昌市政污水中的生长情况，生物质和油脂
产率及市政污水Ｎ、Ｐ等营养物质的清除情况。
１ 材料与方法
１．１ 藻株
Ｃｈｌｏｒｅｌａｖｕｌｇａｒｉｓ，由中国科学院水生研究所
提供。
１．２ 藻类培养基
人工培养基 ＢＧ１１（ｇ／Ｌ）：ＮａＮＯ３１５，Ｋ２ＨＰＯ４·
３Ｈ２Ｏ００４，ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ００７５，ＣａＣｌ２·２Ｈ２Ｏ００３６，
柠檬酸 ０００６，柠檬酸铁铵 ０００６，ＥＤＴＡ０００１，
Ｎａ２ＣＯ３００２。需添加的微量元素（ｇ／Ｌ）：Ｈ３ＢＯ３
０００２８６，ＭｎＣｌ２·４Ｈ２Ｏ ０００１８１，ＺｎＳＯ４·７Ｈ２Ｏ
００００２２２，Ｎａ２ＭｏＯ４·２Ｈ２Ｏ００００３９，ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ
０００００７９，Ｃｏ（ＮＯ３）２·６Ｈ２Ｏ０００００４９。
市政污水培养基取自南昌市青山湖污水处理
厂，未作任何处理，主要由６０％ ～７０％的工业废水
和３０％～３５％的城市居民生活污水组成。本实验
所用污水采样时间２０１０年５月１９日～２０１０年５月
２６日。实验用的水样先贮存在４℃的环境中。
１．３ 仪器
ＵＶ９１００系列紫外可见分光光度计（北京莱伯
泰科仪器有限公司），６Ｂ ２０００型多参数小质测定
仪、６Ｂ １２型ＣＯＤ智能消解仪（江苏盛奥华环保科
技有限公司），沃特曼玻璃（２５ｃｍ）过滤器（上海肯
强仪器有限公司），ＰＹＸ １５０Ｓ Ａ生化培养箱（广
东韶关市科力实验仪器有限公司），ＳＸ ４ １０型箱
式节能电阻炉（湖北英山国营实验设备厂），ＡＡ９０００
火焰原子吸收光谱仪（合肥科普分析仪器有限公
司）。
１．４ 藻类培养
Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在（２５±１）℃、４０００～４５００ｌｘ光强
条件下连续光照培养。按２０％的藻种接种量先接
种到１００ｍＬＢＧ１１培养基中，并扩增到５００ｍＬ，为
２Ｌ市政污水培养基锥形瓶培养提供足够的藻种，然
后按２０％接种量接种到２Ｌ市政污水培养基中，每
天摇匀２～３次。取另一个锥形瓶装入２Ｌ的市政
污水，在相同条件下培养，作为空白对照。
１．５ 水质特性
水质 指 标 主 要 以 测 量 总 氮 （ＴＮ）、氨 氮
（ＮＨ＋４Ｎ）、总磷（ＴＰ）、磷酸态磷（ＰＯ
－３
４ Ｐ）、化学需
氧量（ＣＯＤ）、生化需氧量（ＢＯＤ５）、总悬浮固体
（ＴＳＳ）、挥发性悬浮固体（ＶＳＳ）以及一些微量元素
Ｃｏ２＋、Ｃｕ２＋、Ｍｏ６＋、Ｚｎ２＋、Ｍｎ２＋、Ｂ３＋的含量等参数
为准。
１．６ 实验方法
光密度（ＯＤ）用 ＵＶ９１００系列紫外可见分光光
度计在６８０ｎｍ下测量［１］。市政污水培养基的 ｐＨ
变化用ＭｅｔｌｅｒＴｏｌｅｄｏ３２０ ＳｐＨ计测量，并适时调
整到７５左右。ＴＮ、ＮＨ＋４Ｎ、ＴＰ、ＣＯＤ用６Ｂ ２０００
型多参数水质测定仪测定；ＰＯ－３４ Ｐ用钼锑抗分光光
度法测定；ＢＯＤ５按 ＧＢＴ７４８８ ８７稀释与接种法测
定；微量元素 Ｃｏ２＋、Ｃｕ２＋、Ｍｏ６＋、Ｚｎ２＋、Ｍｎ２＋、Ｂ３＋的
含量用原子吸收分光光度法测定。
ＴＳＳ、ＶＳＳ按文献［１２］方法测定并稍做了修饰：
先将玻璃纤维滤纸（４７ｃｍ）于１０５℃烘箱内干燥
２ｈ，移入干燥器内冷却至恒质量 ｍ０，称量（至小数
点后四位，下同）。将混合均匀的水样 Ｖ（５０ｍＬ）用
干燥过的玻璃纤维滤纸（４７ｃｍ）过滤后，置于铝盘
上，在１０５℃的烘箱内隔夜干燥１６ｈ，取出，移入干
燥器内冷却至恒质量 ｍ１，称量至小数点后四位；稍
后将铝盘移置于电阻炉内，在５５０℃下灼烧１６ｈ，取
出后于干燥器中冷却至恒质量 ｍ２，称量。ＴＳＳ和
ＶＳＳ通过以下公式计算：ρ（ＴＳＳ）＝（ｍ１－ｍ０）×
１０００／Ｖ；ρ（ＶＳＳ）＝（ｍ１－ｍ２）×１０００／Ｖ。ρ（ＴＳＳ）
１１ 第１期 刘建强等：利用市政污水培养Ｃｈｌｏｒｅｌａｖｕｌｇａｒｉｓ生产生物柴油
和ρ（ＶＳＳ）被检测用于计算生物质的产量［１３］。
总的生物质干质量按文献［１］的方法测定：沃
特曼玻璃（２５ｃｍ）过滤器在８０℃烘箱内经４ｈ干
燥后，在分析天平上称质量；然后用微孔过滤装置
过滤２０ｍＬ藻液直至过滤器干燥；过滤器用１０ｍＬ
的０６５ｍｏｌ／ＬＮＨ４Ｃｌ去除过量的盐，并在８０℃下
干燥４ｈ后称质量。
总藻油含量的确定用有机溶剂石油醚索氏提
取的方法：取干的藻样３～４ｇ在索氏提取器中用
３００ｍＬ石油醚提取，试样以每秒３～４滴的冷凝率
提取３ｈ。提取油脂后的藻样在８０℃下干燥４ｈ至
恒质量。油脂的含量通过质量差确定。
２ 结果与讨论
２．１ 市政污水特性
表１和表２分别列出了南昌市政污水的一般特
性和微量元素含量。与ＢＧ１１培养基相比较，南昌市
政污水有更高的 ＮＨ＋４Ｎ含量，但 ＴＮ、ＴＰ含量不足，
Ｎ、Ｐ比率不平衡，微量元素主要缺乏 Ｃｏ２＋、Ｍｏ６＋、
Ｍｎ２＋和Ｂ３＋。
表１ 南昌市政污水特性
Ｔａｂｌｅ１ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｎａｎｃｈａｎｇｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
参数 ＣＯＤ ＢＯＤ５ ＴＳＳ ＶＳＳ ＰＯ－３４ Ｐ ＴＰ ＮＨ
＋
４Ｎ ＴＮ
ρ／（ｍｇ·Ｌ－１） １０１４９１ ４５６４７ １２００００ ８００００ １２０８ １６８２ １２２４６ １３６４２
表２ 南昌市政污水中溶解性微量营养素的含量
Ｔａｂｌｅ２ Ｓｏｌｕｂｌｅｍｉｃｒｏｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｔｈｅ
ｎａｎｃｈａｎｇｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
微量元素 Ｃｏ２＋ Ｃｕ２＋ Ｍｏ６＋ Ｚｎ２＋ Ｍｎ２＋ Ｂ３＋
ρ／（ｍｇ·Ｌ－１） ＜０００７００２１ ０００９ ００６５ ０１０３ ＜０００６
２２ Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在市政污水中的生长曲线
Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在南昌市政污水中的生长曲线用光
密度（ＯＤ６８０）表示（图１）。用一条仅有市政污水的
基线作为控制曲线，市政污水在生长曲线中也占有
一定的光密度（ＯＤ６８０）。
图１ Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在市政污水培养基中的生长曲线
Ｆｉｇ．１ ＧｒｏｗｔｈｃｕｒｖｅｏｆＣ．ｖｕｌｇａｒｉｓｉｎｍｕｎｉｃｉｐａｌ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｍｅｄｉｕｍ
由图１可知：市政污水在接种 Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ后最
初的４８ｈ内，ＯＤ６８０没有明显的变化，处于对市政污
水的适应期；接种７２ｈ后开始逐渐增殖，此时市政
污水的ＯＤ６８０为０３５７。在培养到第８天后，Ｃ．ｖｕｌ
ｇａｒｉｓ细胞密度达到最大，ＯＤ６８０为２８５６。增殖最快
的时间段是在第４天到第５天以及第７天到第８天
之间；第８天后由于 Ｎ、Ｐ的消耗，Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ的生长
受到影响，因此增殖速率开始下降。
２．３ 营养物质的清除和生物质产量
Ｎ和Ｐ是市政污水中２种主要的成分，也是支
持藻类生长的主要营养物质。Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ接种到南
昌市政污水中培养１０ｄ后，污水中的ＮＨ＋４Ｎ、ＴＰ的
变化曲线如图２和图３所示。
图２ Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在市政污水培养基
培养过程中的ＮＨ＋４Ｎ变化
Ｆｉｇ．２ ＮＨ＋４Ｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｆｉｌｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｍｅｄｉｕｍｄｕｒｉｎｇＣ．ｖｕｌｇａｒｉｓｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ
由图２和图３可知：市政污水中的Ｎ、Ｐ的浓度随
着Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在污水中培养时间的延长而逐渐下降。
Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在南昌市市政污水中培养１０ｄ后，市政污
２１ 生 物 加 工 过 程 第９卷
图３ 市政污水培养基在Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ
培养过程中的ＴＰ变化
Ｆｉｇ．３ ＴＰｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｆｉｌｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
ｍｅｄｉｕｍｄｕｒｉｎｇＣ．ｖｕｌｇａｒｉｓｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ
水中的 ＮＨ＋４Ｎ和 ＴＰ含量分别由最初的１２２４６和
１６８２ｍｇ／Ｌ下降到６１２３和１１４２ｍｇ／Ｌ，ＮＨ＋４Ｎ和
ＴＰ的去除率分别达到５００％和３２１％。
Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ接种到南昌市政污水中培养 １０ｄ
后，市政污水营养物质清除率和生物质产量如表３
所示。
表３ 市政污水营养物质清除率和生物质产量
Ｔａｂｌｅ３ Ｎｕｔｒｉｅｎｔｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｂｉｏｍａｓｓｙｉｅｌｄ
项目 数值
ＣＯＤ去除率／（ｍｇ·Ｌ－１） ２６３８７±０２００４
ＮＨ＋４Ｎ去除率／（ｍｇ·Ｌ
－１） ０６１２３±００２１１
ＴＰ去除率／（ｍｇ·Ｌ－１） ００５４０±０００５８
ｍ（ＴＳＳ）／ｇ ００２００±０００７１
ｍ（ＶＳＳ）／ｇ ００１２２±０００６３
ρ（ＴＳＳ）／（ｇ·Ｌ－１） ００１００±０００５２
ρ（ＶＳＳ）／（ｇ·Ｌ－１） ０００６１±０００２４
注：数据是６个重复组的平均值和标准偏差。
由表３可知：Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ能去除南昌市政污水中
２６％的 ＣＯＤ，每天的干物质 ＴＳＳ产量大约为
００１ｇ／Ｌ，ＶＳＳ产量大约为０００６１ｇ／Ｌ。
２．４ 藻油产量
分别测定微藻 Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在市政污水培养基中
培养１０ｄ前后的总干物质及油脂含量，结果如表４
所示。
Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在锥形瓶培养至指数生长后期，采样
后测定微藻的总干物质质量浓度大约为０７６７８
ｇ／Ｌ，微 藻 生 物 质 的 日 平 均 积 累 速 率 约 为
０００５３ｇ／Ｌ；油脂质量浓度大约为０１３８２ｇ／Ｌ，油
脂约占微藻生物质干质量的１８％，小球藻油脂的平
均日产量大约为０００１ｇ／Ｌ。油脂含量还达不到生
物质燃料规模化生产所期望的要求。
表４ Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在市政污水中培养１０ｄ
前后总干物质及油脂含量的变化
Ｔａｂｌｅ４ ＴｏｔａｌｄｒｙｂｉｏｍａｓｓａｎｄｏｉｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆＣ．ｖｕｌｇａｒｉｓ
ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒ１０ｄｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇｉｎｍｕｎｉｃｉｐａｌ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｇ·Ｌ－１
项目 ρ（总干物质） ρ（油脂）
１０ｄ前 ０７１４８±０００３６ ０１２８２±０００１７
１０ｄ后 ０７６７８±０００４３ ０１３８２±０００２２
注：数据是６个重复组的平均值和标准偏差。
３ 结 论
南昌市政污水中的养分状况相对贫乏，对于微
藻生长所需的条件而言，市政污水中 ＮＨ＋４Ｎ、ＴＰ含
量不足，Ｎ、Ｐ比率不平衡，微量元素主要缺乏 Ｃｏ２＋、
Ｍｏ６＋、Ｍｎ２＋和Ｂ３＋。
Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ能够逐步适应南昌市政污水的养分
条件，但是１０ｄ内微藻生物质的日平均积累速率仅
为０００５３ｇ／Ｌ；藻油平均日积累速率仅为 ０００１
ｇ／Ｌ。两项指标均大大低于预期，达不到藻类生物
质燃料规模化生产所期望的要求。
Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ在１０ｄ内ＮＨ＋４Ｎ和ＴＰ的清除速率
分别为０６１２３ｍｇ／Ｌ和００５４０ｍｇ／Ｌ，１０ｄ内
ＮＨ＋４Ｎ和ＴＰ的清除率分别为５００％和３２１％；总
生物质每天生产效率为００１ｇ／Ｌ（干物质），其中油
脂含量为 １８％；１０ｄ内污水中 ＣＯＤ的去除率
为２６０％。
为了使微藻的繁殖速度能够满足污水排放的
速度，必须采用其他的藻种或利用多种生物共生组
合来适应市政污水中的养分状况，以获得生物柴油
生产所需的大量藻类生物质和油脂。
致谢：
衷心感谢江西省科技厅、国家教育部、南昌大
学食品科学与工程国家重点实验室和南昌大学生
物质转化工程中心的支持。
参考文献：
［１］ ＫｏｎｇＱｉｎｇｘｕｅ，ＬｉＬｉｎｇ，ＭａｒｔｉｎｅｚＢｌａｎｃａ，ｅｔａｌ．Ｃｕｌｔｕｒｅｏｆｍｉｃｒｏａｌ
ｇａｅＣｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｆｏｒｂｉｏｍａｓｓｆｅｅｄ
３１ 第１期 刘建强等：利用市政污水培养Ｃｈｌｏｒｅｌａｖｕｌｇａｒｉｓ生产生物柴油
ｓｔｏｃｋｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
２０１０，１６０（１）：９１８．
［２］ ＭｉａｏＸＬ，ＷｕＱＹ．Ｈｉｇｈｙｉｅｌｄｂｉｏｏｉｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍｆａｓｔｐｙｒｏｌｙ
ｓｉｓｂｙｍｅｔａｂｏｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｉｎｇｏｆＣｈｌｏｒｅｌａｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，１１０（１）：８５９３．
［３］ ＲｉｃｈｍｏｎｄＡ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｆｏｒａｔａｉｎｉｎｇｍａｘｉｍａｌｍｉｃｒｏａｌｇａｌｐｒｏｄｕｃ
ｔｉｖｉｔｙｉｎｐｈｏｔｏｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｓ：ａｎｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ，２００４，
５１２（１／３）：３３３７．
［４］ ＲａｔｌｅｄｇｅＣ，ＷｙｎｎＪＰ．Ｔｈｅｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｉｏｌｏｇｙｏｆ
ｌｉｐｉｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｏｌｅａｇｉｎｏｕｓｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＭｉ
ｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２００２，５１：１５１．
［５］ ＶａｓｕｄｅｖａｎＰＴ，ＢｒｉｇｇｓＭ．Ｂｉｏｄｉｅｓｅｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｕｒｅｎｔｓｔａｔｅｏｆ
ｔｈｅａｒｔａｎｄｃｈａｌｅｎｇｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ＆
Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，３５（５）：４２１４３０．
［６］ ＢｅｈｚａｄｉＳ，ＦａｒｉｄＭＭ．Ｒｅｖｉｅｗ：ｅｘａｍｉｎｉｎｇｔｈｅｕｓｅｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｆｅｅｄｓｔｏｃｋｆｏｒｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂｉｏｄｉｅｓｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２（５）：４８０４８６．
［７］ ＢｏｒｏｗｉｔｚｋａＭ Ａ．Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏａｌｇａｅ：ｐｏｎｄｓ，
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２００９．
国内简讯
我国生物医药产业５大领域前景广阔
２０１０年１２月３日，中国科学院院士、南开大学校长饶子和在昆明演讲时说，我国生物医药产业有望发
展成为６０００亿～８０００亿元的支柱型产业。我国生物医药产业的重点发展方向包括以下５个方面：一是大
力发展新型疫苗和改造传统疫苗；二是抗体药物和蛋白质药物等生物技术药物的产业化；三是重大疾病诊
断和检测技术的研究与产品的开发；四是加强发展基因治疗、细胞治疗等生物治疗技术；五是再生医学技术
的研究与应用。
益母草碱对治疗脑中风有明显疗效
复旦大学药学院院长朱依谆教授率领的团队经５年多的研究发现，从中药益母草中提取的益母草碱对
治疗脑中风具有明显疗效：它能明显减少脑缺血造成的大脑皮质的梗死面积，改善神经功能缺损的症状，遂
将其命名为“ＳＣＭ １９８”。目前，此项目作为国家一类新药的候选药物已在国家重大新药创制大平台孵育，
其研究成果在最新一期国际脑中风疾病研究的权威杂志《中风（Ｓｔｒｏｋｅ）》上发表。《中风》杂志认为，“ＳＣＭ
１９８”的成功研发，可能使益母草中的有效单体化合物成为未来临床上治疗脑中风的新型药物。
北冬虫夏草子实体达到规模化工厂生产
在“十一五”８６３计划的支持下，北冬虫夏草子实体工厂化生产的关键技术研究基本得到解决。课题明
确了工厂化生产的工艺标准，解决了人工培育的生长周期、光照、温度和湿度对虫草生长的关系；营养基、营
养液的配伍与优化方案；菌种的筛选、优化、复壮和保存技术；子实体的生物转化率与出草率；虫草子实体系
列产品质量标准等重大关键技术问题，形成了可产百吨级虫草子实体的生产能力。项目研究进一步证实了
无论是天然冬虫夏草，还是北冬虫夏草（蛹虫草），其主要有效成分和活性物质大量存在于草中（即子实体），
为实现产业化替代濒危的野生资源有着不可估量的意义与价值，为研发和生产此类新药在原料与技术上奠
定了可靠的基础。
（文伟河）
４１ 生 物 加 工 过 程 第９卷