全 文 ：2011-10-25
DOI: 10.3724/SP.J.1145.2011.00700
应用与环境生物学报 2011，17 ( 5 ): 700~705
Chin J Appl Environ Biol=ISSN 1006-687X
人类工业生产排放出大量的CO2，大气中CO2的浓度已
由工业革命前的280×10-6增加到现在的380×10-6，这也是造成
全 球变暖的主要原因 [1]. 因而，控制CO2排 放已成为各国政
府、学术界和企业界关注的热点之一. 微藻具有生长速率快、
适应性强、光合速率高等优点，在光合作用过程中能固定大
量的CO2，其光合作用效率是植物的10~50倍 [2]，对于CO2减排
这一全球性问题的解决具有重要的潜在应用价值 [3]. 虽然国
内外已有许多相关报道，但是利用微藻固定CO2与污水处理
相结合的研究较少. 利用污水培养微藻，在固定的CO2同时不
但节省微藻培养成本，而且可以有效去除污水中多种污染物
质尤其是氮磷等营养物[4~7].
沼 气 厌 氧 发 酵 生 产 的 粗 沼 气 除 甲 烷 外 主 要 含 有
20%~40%的CO2，发酵过程中产生了大量的发酵残留物沼液
和沼渣，其中沼液中含有丰富的氮、磷等元素，直接排放会
引起 水体的富营养化 . 如果把沼气发酵和微藻培养结合起
来，即利用沼气中的CO2作为微藻培养的碳源，沼液作为培养
微藻的营养来源，不仅能利用微藻净化沼气固定CO2，还可
对沼液进行脱氮除磷，有效降低微藻的培养成本，达到显著
的环境效益和双重的经济效益. 本文利用沼气发酵产生的废
液作为小球藻的培养基，以CO2和空气的混合气体模拟粗沼
气，考察了不同的通气条件对小球藻生长以及CO2去除效率
及去除量的影响，最后考察了小球藻对粗沼气中的CO2的去
除，以期为小球藻法去除粗沼气中或其他废气中的CO2提供
研究基础.
沼液培养的普通小球藻对CO2的去除*
王钦琪 李 环** 王 翠 韦 萍
（南京工业大学生物与制药工程学院 南京 210009）
Reduction of CO2 by Chlorella vulgaris Cultured in Biogas Slurry*
WANG Qinqi, LI Huan**, WANG Cui & WEI Ping
(Faculty of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China)
Abstract The use of microalgae for CO2 fixation and wastewater treatment has been one of the most important research
fi elds of microalgal utilization. In this study, Chlorella vulgaris was cultivated in nutritious effl uent from methane zymolysis,
and after domestication, C. vulgaris grew well in different concentrations of biogas slurry. C. vulgaris had excellent growth
and tolerance to high concentrations of CO2, and the largest biomass productivity was obtained at the aeration of 1.5% CO2.
Therefore, the CO2 reduction by C. vulgaris in biogas slurry was investigated. The results showed that increasing the growth
rate of C. vulgaris and CO2 concentration could enhance the amount of CO2 reduction by C. vulgaris, and reducing the aeration
also improved the removal effi ciency of CO2. The CO2 removal effi ciency reached 30.61% when the cultures were aerated with
1.5% CO2 at a rate of 60 mL min
-1. Furthermore, When the cultures were aerated with 10% CO2 at a rate of 100 mL min
-1, the
maximum reduction amount of CO2 was 279.7 mg L
-1 h-1. A six series-wound photobioreactor was used to reduce CO2 in crude
biogas by C. vulgaris. The results revealed that the reduction amount of CO2 was similar in the single photobioreactor and in
the six series-wound photobioreactor [(205.80 ± 13.20) mg L-1 h-1]. But the reduction rate in the latter was 60.32% ± 3.73%,
about six times higher than that in the former. The above results indicated that C. vulgaris had a remarkable removal effect on
the CO2 in biogas. Fig 4, Tab 2, Ref 17
Keywords Chlorella vulgaris; biogas slurry; nitrogen and phosphorus removal; CO2 reduction; wastewater treatment
CLC X703 : Q949.217
摘 要 利用微藻固定CO2和处理污水已成为微藻应用的一个重要研究方向. 利用营养丰富的沼气发酵废液培养小球
藻，藻种经驯化后在不同浓度沼液中能良好生长. 小球藻在高浓度的CO2中有较好的生长和较强的耐受能力，在1.5%
CO2通气下生物量最高. 在此基础上考察了沼液中小球藻对CO2的去除情况. 结果表明，提高小球藻生长速率和CO2浓
度可以增加小球藻对CO2的去除量，降低通气也可提高CO2去除率. 在1.5% CO2浓度、通气量60 mL min-1条件下，CO2去
除率可达30.61%；在10% CO2浓度、通气量100 mL min-1时最高去除量为279.7 mg L-1 h-1. 采用六管串联通气培养小球藻
去除粗沼气中的CO2，去除量为(205.80 ± 13.20) mg L-1 h-1，去除率为60.32% ± 3.73%. 在同样的通气量下，CO2的去除量与
单管培养相近，去除率是单管培养的近6倍，因此小球藻对沼气中的CO2具有良好的去除效果. 图4 表2 参17
关键词 普通小球藻；沼液；氮磷去除；CO2去除；污水处理
CLC X703 : Q949.217
收稿日期：2010-09-15 接受日期：2010-10-25
*国家重点基础研究发展计划项目（973计划，No. 2009CB724702）和南
京工业大学学科基金（No. 39708010）资助 Supported by the State Key
Basic R & D Program of China (973 program, No. 2009CB724702), and the
Discipline Foundation of Nanjing University of Technology (No. 39708010)
**通讯作者 Corresponding author (E-mail: lihuan45678@163.com)
7015 期 王钦琪等：沼液培养的普通小球藻对CO2的去除
1 材料与方法
1.1 藻种保藏
实验藻种为普通小球藻（Chlorella vulgaris），由暨南大
学张成武教授提供. 保种用的培养基均采用BG11培养基：
NaNO3 1.5 g L
-1，K2HPO4·3H2O 0.04 g L-1，MgSO4·7H2O 0.075
g L-1，CaCl2·2H2O 0.036 g L-1，Na2CO3 0.02 g L-1，柠檬酸 0.006
g L-1，柠檬酸铁0.006 g L-1，2Na·EDTA 0.001 g L-1，微量元素
H3BO3 0.061 mg L
-1，MnSO4·H2O 0.169 mg L-1，ZnSO4·7H2O
0.287 mg L-1，CuSO4·5H2O 0.0025 mg L-1，钼酸铵0.0125 mg L-1.
藻种保存方式有室温弱光静置保种（每天摇2~3次）和平板4
℃冰箱放置保种，平板培养基在液体培养基中加入2%的琼脂.
1.2 沼液培养基
培养基采用南京工业大学国家生化工程技术研究中心
沼气示范工程沼气发酵后的废液为基础培养基. 沼液经过沉
降池，去除较大的固体颗粒，再经过板框压滤机过滤后，去
除较小的颗粒，储存在废液池中备用. 分别采用碱性过硫酸
钾消解紫外分光光度法、钼酸铵分光光度法、等离子发射光
谱法测定总氮、总磷、金属离子浓度 [9~10]，沼液中各成分含量
如表1所示，其初始pH值在8.5左右. 可以看出，沼液含有微藻
生长所需的基本营养成分，可以考虑作为微藻的基础培养基.
1.3 光生物反应装置
如图1所示，微藻是在自行设计的简易光生物反应器中
进行培养的，光生物反应器为内管径3 cm，管长度55 cm，厚
度0.3 cm，工作装液量300 mL的长玻璃管，经高压蒸汽灭菌
后使用. 来自空气泵的空气和钢瓶中的CO2在缓冲瓶混合均
匀后，通过硅胶管连接到光生物反应器供气. 分别通过调节
控制CO2、空气流速的两个转子流量计，从而在气流中达到
所需的CO2浓度.
1.4 小球藻的培养
采用日光灯作为光源，光照强度5 500 lx，光暗比18 : 6，
培养温度为25~28 ℃. 将小球藻接种到煮沸冷却后的沼液培
养基中，起始接种藻液的A680 nm在1.0左右，通气量为200 mL
min-1培养14 d，每天对其生物量进行测量.
1.5 生物量的测定方法
光吸收值法：取1 mL小球藻藻液，用蒸馏水适当稀释
后，以蒸馏水为空白对照，测定其在680 nm下的光吸收值. 取
平均值乘上稀释倍数再减去沼液的光吸收值进行修正，以此
衡量小球藻的生物量.
干重法：取 适量小球藻藻液，8 000 r min-1离心，烘干
后称重. 干重与光吸收值的线性关系为：Dry weight (g L-1) =
0.2398A680 nm-0.0858，R2 = 0.9987.
1.6 CO2去除的测定方法
向藻液中通入CO2和空气混合气体，用4 L气体取样袋分
别收集通入藻液的混合气体和经藻液利用后的气体，通过
CO2红外气体分析仪测量取样袋中气体的CO2浓度，重复测
定3次. 根据通气流量和通入气体与流出气体的CO2浓度变化
算得小球藻对CO2的去除率和去除量.
2 结果与讨论
2.1 藻种的驯化
沼液中虽然含有适合小球藻生长的基本营养成分，但其
浊度、pH值较高，对小球藻的生长有不利影响. 小球藻直接
接种于沼液后出现不适应，藻细胞大量死亡. 为使小球藻适
应沼液中的生长环境，需要进行一段时间的藻种驯化步骤 .
将沼液用BG11培养基稀释至10%浓度，使小球藻在此混合培
养基中有良好生长，然后将沼液浓度提高到25%. 再改用自来
表1 沼液中氮磷及金属离子含量
Table 1 Content of nitrogen, phosphorus and metal ions in biogas slurry
元素
Element
总氮
Total
nitrogen
总磷
Total
phosphorus
总钾
Total
potassium
总钙
Total
calcium
总铁
Total
iron
总镁
Total
magnesium
总锰
Total
manganese
总铜
Total
copper
总锌
Total
zinc
总汞
Total
mercury
总铅
Total
lead
ρ/mg L-1 279.374 31.413 475.799 160.022 1.044 100.940 1.162 0.056 0.086 0.192 0.128
图1 实验装置示意图
Fig. 1 Schematic diagram of experimental setup
图2 沼液浓度对小球藻生长的影响
Fig. 2 Effect of biogas slurry concentration on the growth of C. vulgaris
702 17 卷应 用 与 环 境 生 物 学 报 Chin J Appl Environ Biol
水稀释沼液至25%浓度，并逐步提高沼液浓度，最终使小球
藻在沼液培养基中能良好生长.
未经稀释的沼液浊度较高，不利于光的透过，影响小球
藻的光合作用. 此外沼液中营养盐浓度较高，还悬浮着一些
不溶的营养成分，过浓的沼液不利于小球藻的吸收利用. 而
过于稀释沼液会降低培养基中的营养，使小球藻的生长受
到营养限制，因此需要选取一 个培养小球藻的合 适沼液浓
度. 以BG11培养基为对照，考察了小球藻在25%、50%、75%、
100% 4个浓度组的沼液中生长的情况，每组作2个平行培养.
从图2中可以看出，小球藻在高浓度的沼液中生长较慢，
停滞期较长为6~7 d. 在BG11培养基和低浓度沼液中生长较
快，停滞期只有1~2 d. 这说明过高的沼液浓度对小球藻的生
长有显著的抑制作用. 在25%和50%浓度沼液中生长的小球
藻最终生物量都高于在BG11培养基中生长的小球藻，而高
浓度沼液经过较长的停滞期后也能达到与BG11培养基中小
球藻相当的生物量. 这可能是因为小球藻只能利用BG11培养
基的无机营养成分进行自养. 而沼液培养基来自于沼气发酵
的废液，含有的大量有机物质能促进小球藻的生长，小球藻
在沼液中为自养和异养共存的混养模式.
小球藻对不同浓度沼液中氮磷营养盐利用情况如表2.
沼液经 过小球藻利用后，其 氮磷 含量大幅 下降，小球藻 对
25%、50%、75%、100%沼液中氮的去除率 均达到了90%以
上，小球藻对各浓度沼液中总磷的去除率均达到了97%以上.
经小球藻利用后的沼液中的最终总氮浓度小于20 mg L-1，总
磷浓度小于1 mg L-1，已达到城镇污水处理氮磷排放国家一级
标准的B标准 [11]. 化学需氧量以100%沼液计，由903 mg L-1降
为163 mg L-1，去除率为82%. 因此，利用沼液作为小球藻的培
养基不仅能节约用水、净化沼液缓解环境压力，还能促进小
球藻生长，提高生物量，此实验方案可行. 25%浓度沼液由于
被大量稀释，营养成分不足，小球藻的最终生物量低于50%
浓度沼液中的小球藻. 因此接下来的实验中均选取50%浓度
沼液作为小球藻的培养基.
2.2 通气条件对小球藻生长的影响
CO2是光合作用的底物，提高CO2浓度有助于微藻对水
中无机碳的光合同化，促进其光合作用. 但是随着CO2浓度
增加，水中大量的溶解态CO2向细胞质膜内扩散，并水解形
成HCO3-和H+，造成胞内pH值下降，这种酸化对微藻细胞质
的“毒性”作用会阻碍微藻对CO2的吸收和利用[12]. 此外高浓
度的CO2会抑制微藻细胞碳酸酐酶（CA）活性以及碳浓缩机
制（CCM）的形成. 但许多研究表明，小球藻对高浓度的CO2
具有较强的耐受性. K.D.SUNG等人从取自热电厂附近的水
样中分离出Chlorella sp. KR-1，在10%~50%浓度CO2条件下均
能良好生长 [13]. 将通空气改为通1.5% CO2，培养8~10 d后重
新接种培养，循环数次待小球藻逐渐适应后，以此为藻种，
50%沼液为培养基，向同时接种的6组小球藻藻液中分别通
入200 mL min-1的空气和不同浓度的CO2，每组作2个平行培
养，每天测量各组小球藻生物量，考察最适宜小球藻生长的
CO2浓度和小球藻对高浓度CO2的耐受能力.
从图3-a中可以看出，与通空气组相比，通入不同浓度的
CO2气体对小球藻的生长都有显著的促进作用，其中小球藻
在0.5%、1.5% CO2通气中生长较快，几乎没有停滞期，整个
生长期间藻液的pH维持在为7.5~7.7、7.0~7.2. 而在5%、10%、
20% CO2通气中，小球藻有1~2 d的停滞期，此时其pH分别为
6.4~6.7、6.2~6.4、5.6~6.0. 可以看出20% CO2通气下其pH值已
表2 小球藻对氮、磷的去除
Table 2 The removal of nitrogen and phosphorus by C. vulgaris
沼液浓度 Concentration of biogas slurry BG11 25% 50% 75% 100%
初始总氮 Total nitrogen at the beginning (ρ/mg L-1) 208.20 88.16 134.81 230.23 279.37
最终总氮 Total nitrogen at the end (ρ/mg L-1) 27.07 8.45 10.87 12.11 18.14
除氮率 Nitrogen removal effi ciency (r/%) 87.00 90.42 91.94 94.74 93.51
初始总磷 Total phosphorus at the beginning (ρ/mg L-1) 9.12 8.08 16.95 26.64 31.41
最终总磷 Total phosphorus at the end (ρ/mg L-1) 0.12 0.23 0.32 0.48 0.65
除磷率 Phosphorus removal effi ciency (r/%) 98.66 97.18 98.11 98.20 97.92
图3 CO2浓度（a）和通气体积比（b）对小球藻生长的影响
Fig. 3 Effects of concentration CO2 (a) and volume ratio of aeration (b) on the growth of C. vulgaris
7035 期 王钦琪等：沼液培养的普通小球藻对CO2的去除
经接近CO2饱和溶液，正是因为高浓度CO2对小球藻的酸化
作用，导致小球藻生长受到抑制. 随着生物量的增加，小球藻
对无机碳的光合同化有所提高，部分中和了高浓度CO2的酸
化作用. 5%、10%、20% CO2通气下的小球藻进入对数生长期
后其pH值有所升高，分别为6.7~7.0、6.4~6.7、6.2~6.4，最终生
物量仍明显高于通空气生长的小球藻. Sheng-Yi Chiu等人的
研究结果也表明，接种浓度较低时，小球藻在10%~15%的高
浓度CO2几乎没有生长；而藻液中生物量较高时，小球藻能够
适应10%~15%的高浓度CO2而良好生长 [14].
向同时接种的6组小球藻藻液中分别通入不同流量的
1.5% CO2气体，每组作2个平行培养，每天测量各组小球藻生
物量，其变化曲线如图3-b. 可以看出，通气量在120 mL min-1
以下时提高通气量对小球藻的生长有一定的促进作用. 因为
提高通气量除了具有促进气液传质、温度与营养均匀分布、
防止藻细胞沉降等作用外，还可以使藻细胞在与光生物反应
器表面受光的这个方向上能充分混合，使藻细胞受光均匀.
当通气量达到120 mL min-1以上时，藻液已经达到充分混合，
再进一步提高通气量已不能对小球藻生长起到明显的促进
作用. 刘玉环等人的研究 [15]也表明通气量对微藻生长的促进
是有限的，通气量在6 L min-1（相应培养体积为10 L）以下时
提高通气量可以促进微藻生长，当通气量达到9 L min-1时反
而对微藻的生长有所抑制.
2.3 小球藻生长和通气条件对CO2去除的影响
在CO2浓度1.5%，通气量100 mL min-1，50%沼液培养的
条件下，考察了CO2去除随小球藻生物量增长的变化趋势. 如
图4-a所示，CO2去除量先是随小球藻生物量增长而迅速提
高. 在小球藻培养到d 3，D680 nm为5.0左右时，达到去除量峰值
150.86 mg L-1 h-1（每小时每升藻液去除的CO2），然后随小球
藻生物量的增长而逐渐降低. Eduardo Jacob-Lopes等利用精
炼厂废水培养蓝藻Aphanothece microscopica，研究发现随着
生物量的增长，微藻对CO2的吸收在96 h时达到峰值18.7 mg
L-1 min-1，同样也呈现先增大后减小的趋势 [16].
这种变化趋势与小球藻在停滞期生长速率 较慢，在对
数期生长速率最快，而在稳定期逐渐停止生长的现象相吻
合：小球藻处于停滞期时，生物量较低，其光合作用所吸收
的光能远小于照射于藻液的光能，随着细胞浓度增加，光合
作用所吸收的光能增大，促进了小球藻对CO2的光合同化；当
小球藻进入 对数 生长期时，光合作用所吸收的光能逐渐达
到饱和，同时细胞大量的分裂充分利用了光合作用中固定的
碳，小球藻对CO2的吸收达到最大值；进入稳定期后，细胞浓
度再进一步增大，由于藻液中小球藻互相遮挡，单位细胞体
积能接受到光能的细胞表面积减少使得小球藻不能充分进
行光合作用，小球藻生长分裂速度变慢，再加上小球藻生物
量增大其呼吸作用产生的CO2可能也会影响小球藻对CO2的
吸收. 因此，提高小球藻生长速率可以促进对CO2的去除.
将通气量控制在100 mL min-1，小球藻D680 nm在5左右，考
察了通入不同浓度CO2对小球藻吸收CO2的影响. 如图4-b所
示，随着CO2浓度的增加，小球藻对CO2的去除率先增加后急
剧减少，在1.5%有最大去除率26.68%. CO2去除量则呈对数增
加，在10% CO2有最大吸收值279.7 mg L-1 h-1. 这是由于当CO2
浓度较低时，气相与液相之间CO2的浓度差较小，CO2溶解的
推动力较小，藻液中CO2的浓度没有达到饱和；而随着CO2的
浓度增大时，CO2溶解于藻液速率增大，从而使去除量增大.
但是小球藻脱除CO2的能力有限，去除量增大的幅度越来越
平缓，再提高CO2浓度已经不能增加小球藻的CO2去除量，反
而使得去除率相对减小.
提高CO2浓 度 虽然能促 进小球藻 对 CO2的固定量，但
却对小球藻的生长有抑制作用. Sheng-Yi Chiudengren等 [14]
在 光 生物反 应器 半 连 续 培 养 小 球 藻，也 发 现了同 样 的 现
象，对 2%、5%、10%、15%浓 度CO2通气的去 除 量分 别为
0.261、0.316、0.466、0.573 g h-1，但小球藻的增长速率却无明
显的差别 [16]. Eduardo Jacob-Lopes等人的研究表明，蓝藻 A.
microscopica Nägeli对15%浓度CO2通气的平均去除量为(700
图4 生物量（a）、CO2浓度（b）和通气体积比（c）对小球藻去除CO2的影响
Fig. 4 Effects of biomass (a), concentration of CO2 (b) and volume ratio of
aeration (c) on the CO2 removal by C. vulgaris
704 17 卷应 用 与 环 境 生 物 学 报 Chin J Appl Environ Biol
± 42) mg L-1 h-1，而被有效固定到生物量中的CO2只占CO2总固
定量的3.1% ± 0.05% [16]. 这也表明在光生物反应器中可能存在
其他的CO2转化途径，如生物聚合物的排泄，以及挥发性有
机化合物的释放等.
在小球藻D680 nm在5左右的条件下，考察了通入不同流量
的1.5%浓度CO2对小球藻吸收CO2的影响. 如图4-c所示，随着
通气量的增大，小球藻对CO2的去除率逐渐减少. 因为气流量
越低，小球藻脱除的CO2占气体比例越大，脱除率相对越高.
而小球藻对CO2的去除量随着气流量的增大，去除量先增加
后减少，但是变化程度不大. 在60 mL min-1处小球藻有峰值
吸收. 高春燕等在相似条件下考察了不同气流量对小球藻吸
收CO2的影响，结果同样表明去除率随流量增大而减小，去
除量先增大后减小的变化趋势 [17]. 这与通气量对小球藻生长
的影响也比较符合：在通气量180 mL min-1以下时，提高通气
量使得藻液在受光方向上均匀混合，提高了小球藻对照射于
藻液上光能的利用率，增加了对CO2的去除，一定程度上促
进了小球藻的生长.
2.4 小球藻对粗沼气中CO2的去除
从前面的研究可以看出，在20% CO2通气下，初期藻液
pH值降至与CO2饱和溶液同一水平. 但小球藻在此条件下仍
然有较 好的生长，并随着生物量的提高部分中和了高浓度
CO2的酸化作用，小球藻对高浓度的CO2具有较强的耐受性.
但随着CO2浓度增高，小球藻对CO2的去除效率明显下降，
而降低通气可以大大提高CO2去除率. 南京工业大学沼气示
范工程中粗沼气中CO2浓度约为28.95% ± 0.43%，其余成分为
甲烷. 每立方米沼气发酵体积的最大产气量约为4 m3 d-1，相
应产气体积比仅为0.003 vvm，因此降低通气量可以满足小
球藻对粗沼气中CO2的去除. 以100%沼液为培养基，小球藻
A680 nm在5左右，将通气体积比调整0.06 vvm，通气量约为18
mL min-1，考察了单管培养小球藻对粗沼气中CO2的去除，去
除量可达(222.32 ± 19.04) mg L-1 h-1，由于粗沼气中CO2浓度较
高，去除率仅为10.86% ± 0.93%. 采用六管串联通气培养，藻
液总体积提高为1.8 L，通气量仍为18 mL min-1. 在此条件下，
最终出气的CO2浓度为11.49% ± 1.12%，CO2去除率为60.32% ±
3.73%，去除量为(205.80 ± 13.20) mg L-1 h-1，小球藻对粗沼气
中CO2达到了良好的去除效果.
3 结 论
本研究将利用微藻固定CO2与污水处理结合起来：利用
营养丰富的沼液培养微藻，在固定CO2的同时可以有效去除
沼液中的氮磷物质；以此为目的研究了沼液浓度、CO2浓度和
通气量对小球藻生长的影响. 小球藻在50%浓度沼液中生物
量明显高于BG11培养基和其他浓度沼液中生长的小球藻，以
此为培养基 不仅能降低培养成本，对沼液中的氮磷营养物
也有良好的去除效果. 与通空气相比，向藻液中通入不同浓
度的CO2均能显著提高小球藻的生长速率，小球藻在1.5%的
CO2通气中有最高生物量，小球藻对高CO2浓度具有较好的
耐受性. 而通气量对小球藻的生长影响不大，每分钟通气量
相当于培养液体积一半时较适合小球藻的生长.
此外重点考察了小球藻生长、CO2浓度和通气量对小球
藻去除CO2的影响. 随着小球藻生物量的增长，CO2去除量先
是迅速提高，在对数生长期小球藻 D680 nm为5.0时有最高CO2
吸收，然后随小球藻生物量的增长而逐渐降低. 这表明提高
小球藻生长速率可以增加小球藻对CO2的去除量. 在10% CO2
浓度以下，提高CO2浓度可以增加小球藻对CO2的去除量，
而后略有下降. 而降低通气量可以提高CO2去除率，去除量
变化不大. 综合考虑这3个因素，在小球藻D680 nm为5.0左右，
通气量约为18 mL min-1，采用六管串联通气培养小球藻，对
去除粗沼气中CO2进行了初步研究，进气和出气的CO2浓度
分别为28.95% ± 0.43%和11.49% ± 1.12%，达到了良好的去除
效果.
本研究表明了应用沼气发酵废液作为培养基和通入CO2
对小球藻生长的促进，以及小球藻对CO2的吸收潜力. 今后应
进一步研究在利用沼液作为小球藻培养基的同时，把粗沼气
中的CO2作为微藻培养的碳源，考察六管串联或者更多光生
物反应器组件串联培养小球藻对CO2的去除，为其实际应用
提供技术依据.
References
1 Ong S, Kao C, Chiu S, Tsai M and Lin C. Characterization of the
thermal-tolerant mutants of Chlorella sp. with high growth rate and
application in outdoor photobioreactor cultivation. J BiorTech, 2010, 101
(8): 2880~2883
2 Li YQ, Horsman M, Wu N, Lan CQ, Nathalie DC. Biofuels from
microalgae. Biotechnol Progr, 2008, 24 (4): 815~820
3 Otsuki T. A study for the biological CO2 fi xation and utilization system.
Sci Total Environ, 2001, 277 (1~3): 21~25
4 Mallick N. Biotechnological potential of immobilized algae for
wastewater N, P and metal removal. Biometals, 2002, 15 (4): 377~390
5 Pinto G, Pollio A, Previtera L, Stanzione M, Temussi F. Removal of low
molecular weight phenols from olive mill wastewater using microalgae.
Biotechnol Lett, 2003, 25 (19): 1657~1659
6 Lincoln EP, Wilkie AC, French BT. Cyanobacter ial process for
renovating dairy wastewater. Biomass Bioenergy, 1996, 10 (1): 63~68
7 Luz EG, Rosa OC, Sandra B. Efficiency of ammonia and phosphorus
removal from a Colombian agroindustrial wastewater by the microalgae
Chlorella vulgaris and Scenenesmus dimorphus. J BiorTech, 1997, 60 (3):
259~262
8 GB 11894-89 Water quality-determination of total nitrogen-alkaline
potassium persulfate digestion-UV spectrophotometric method (水质 总
氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法)
9 GB 11893-89 Water quality-determination of total phosphorous-
ammonium molybdate spectrophotometric method (水质 总磷的测定
钼酸铵分光光度法)
10 GB/T5750.6-2006 Standard examination methods for drinking water-
7055 期 王钦琪等：沼液培养的普通小球藻对CO2的去除
metal parameters (生活饮用水标准检验方法 金属指标)
11 GB 18918-2002 Discharge standard of pollutants for municipal
wastewater treatment plant (城镇污水处理厂污染物排放标准)
12 Yang QP, Yue LH, Kang AQ. Course of biological fi xation of high-CO2
using microalgae. J Qingdao Technol Univ, 2009, 30 (5): 69~74
13 Sung KD, Lee JS, Shin CS, Park SC. Isolation of a new highly CO2
tolerant fresh water microalga Chlorella sp. KR-1. Renewable Energy,
1999, 16 (1~4): 1019~1022
14 Chiu SY, Kao CY, Chen CH, Kuan TC, Ong SC, Lin CS. Reduction
of CO2 by a high density culture of Chlorella sp. in a semicontinuous
photobioreactor. J BiorTech, 2008, 99 (9): 3389~3396
15 Liu YH (刘玉环), Ruan RS (阮榕生), Kong QX (孔庆学) , Liu CM
(刘成梅), Luo J (罗洁), Yu F (虞飞). Mass culture of high oil content
microalgae on wastewater and power plant fl ue gases. Chin J Bioproc
Engin (生物加工过程), 2008, 6 (3): 29~33
16 J a c o b - L o p e s E , S c o p a r o C H G , Q u e i r o z M I , F r a n c o T T.
Biotransformations of carbon dioxide in photobioreactors. J EnConMan,
2010, 51 (5): 894~900
17 Gao CY (高春燕), Cheng LH (程丽华), Zhang L (张林), Feng JY (冯建
跃), Chen HL (陈欢林). CO2 removal from air by means of a chlorella-
based photobioreactor. Membr Sci & Technol (膜科学与技术), 2005, 25
(4): 8~12
书 讯
长江口水域富营养化
俞志明，沈志良等 著 科学出版社出版（2011年8月） 978-7-03-031722-3 ￥118.00 16开本 圆脊精装
内容简介
富营养化是当今世界威胁近海生态系统最大的环境问题，我国近海富营养化问题十分严重，其中以长江
口水域最为突出。本书是我国第一本系统研究长江口水域富营养化的成果专著，介绍了以俞志明等为代表的
研究团队长期从事长江口水域富营养化研究的成果。本书科学阐述了近海富营养化的基本概念，介绍了长江
口水域富营养化现状、特点和变化，分析了长江径流、最大浑浊带、上升流和生物过程等对该水域富营养化
的影响，建立了该水域富营养化生态耦合模型，提出了该水域富营养化的形成机制及其控制原理与对策。本
书以大量的科学调查资料为载体，旨在向读者展 示我国近海富营养化最 新研究成果和进展，为我国沿海管
理、规 划和开发提供科学依据，也为世界其他河口富营养化研究提供参考，具 有重要的学术和应用价值。
联系人：科学出版社科学销售中心 周文宇 电话：010-64017301 E-mail：zhouwenyu@mail.sciencep.com
网上订购：http://shop.sciencepress.cn；卓越网；当当网
科学出版中心生物分社 电话：010-64012501 网址：www.lifescience.com.cn E-mail: lifescience@mail.sciencep.com