免费文献传递   相关文献

营养条件对污水中小球藻生长及产能效应的影响



全 文 :第 4期
目前化石燃料的大量使用产生了全球气候变暖
和生态系统变化的问题[1]。同时,湖泊、河流的富营养
化日益严重,水华频繁爆发,已成为一大环境问题[2]。
研究发现,许多微藻富含油脂,可以用来生产生物柴
油(脂肪酸甲酯);还有一些微藻含有极丰富的烃类物
质,烃类物质化学结构与矿物油相似,提取后可加工
成汽油、柴油使用[3]。若将富营养化水体中的能源微藻
回收利用,不仅可减少水中的营养负荷,减缓水质恶
化,而且可为生产生物质能提供大量原料,从而减少
对化石燃料的消耗,一举两得。
小球藻(Chlorella vulgaris)是属于绿藻门的单细
胞藻类,它富含油脂,还含有一定量的烃类物质[3],分
《环境科学与技术》编辑部:(网址)http://fjks.chinajournal.net.cn(电话)027-87643502(电子信箱)hjkxyjs@126.com
收稿日期:2011-04-12;修回 2011-08-27
基金项目:河南省科技厅重点攻关项目资助(102102210182)
作者简介:马剑敏(1964-),男,博士,从事污染与修复生态和环境生物学研究,(电子信箱)mjm6495@sina.com。
Environmental Science & Technology
第 35卷 第 4期
2012年 4月
Vol. 35 No.4
Apr. 2012
马剑敏,苏秀燕,马顷,等.营养条件对污水中小球藻生长及产能效应的影响[J].环境科学与技术,2012,35(4):27-32.MaJian-min,SuXiu-yan,Ma
Qing,etal.EffectsofnutritionalconditionsonthegrowthandenergyefficiencyofChlorella vulgarisinthewas ewater[J].Environmental Science & Technology,
2012,35(4):27-32.
营养条件对污水中小球藻生长及产能效应的影响
马剑敏 1,2*, 苏秀燕 1, 马顷 1, 王程丽 1, 董文静 1, 靳同霞 1, 马帅 1
(1.河南师范大学生命科学学院,河南 新乡 453007; 2.河南省环境污染控制重点实验室,河南 新乡 453007)
摘 要:以过滤的富营养化的鱼塘废水为培养液,添加外源的碳、氮、磷元素,考察污水中不同的外源无机碳浓度、总氮浓度、总磷浓度对小
球藻(Chlorella vulgaris)的生长、油脂含量和烃类含量的影响。在 25℃、光照强度为 4 500 Lux、光暗比为 12L: 12D的条件下培养 10 d。单因子
方差分析和多重比较结果表明:(1)以Na2CO3做碳源,小球藻生物量和烃类含量在外源无机碳浓度为 6 mg/L时最高,油脂含量在外源无机碳浓
度为 12 mg/L最高。(2)以KNO3做氮源,小球藻生物量在总氮浓度为 25 mg/L时最高,油脂含量在总氮浓度为 15 mg/L时最高,烃含量在总氮浓
度为 20 mg/L时最高。(3)以KH2PO4做磷源,小球藻生物量和烃类含量在总磷浓度为 2 mg/L时最高,油脂含量在总磷浓度为 1.5 mg/L时最高。
关键词:小球藻; 污水; 油脂; 烃; 无机碳; 总氮; 总磷
中图分类号:X173 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1003-6504.2012.04.007 文章编号:1003-6504(2012)04-0027-06
Effects of Nutritional Conditions on the Growth and Energy
Efficiency of Chlorella Vulgaris in the Wastewater
MA Jian-min1,2*, SU Xiu-yan1, MA Qing1, WANG Cheng-li1,
DONG Wen-jing1, JIN Tong-xia1, MA Shuai1
(1.College of Life Science,Henan Normal University,Xinxiang 453007, China;
2.Henan Key Laboratory for Environmental Pollution Control,Xinxiang 453007, China)
Abstract:With eutrophication wastewater of ponds filtered as culture medium,adding carbon source,nitrogen source and
phosphorus source, the influences of different concentrations of inorganic carbon,total nitrogen and total phosphorus of
wastewater on biomass,lipid content and hydrocarbon content of Chlorella vulgaris were studied. The culture had grown at
the temperature of 25 ℃,the light intensity of 4,500 Lux,the photoperiod of 12L: 12D for ten days. The results of one way
anova and multiple comparison showed that with Na2CO3 as carbon source, biomass and hydrocarbon content of Chlorella
vulgaris were the highest at the inorganic carbon concentration of 6 mg/L when the highest lipid content was at the inorganic
carbon concentration of 12 mg/L. With KNO3 as nitrogen source, the biomass of Chlorella vulgaris was the highest at the total
nitrogen concentration of 25 mg/L;the highest lipid content was at the total nitrogen concentration of 15 mg/L;the highest
hydrocarbon content was at the total nitrogen concentration of 20 mg/L. With KH2PO4 as phosphorus source, biomass and
hydrocarbon content of Chlorella vulgaris were the highest at the total phosphate concentration of 2 mg/L when the highest
lipid content was at the total phosphorus concentration of 1.5 mg/L.
Key words:Chlorella vulgaris;wastewater;lipid;hydrocarbon;inorganic carbon;total nitrogen;total phosphate
第 35卷
布广,生长快,易于培养,在其生长过程中还可以大量
吸收水中的氮、磷等营养元素,吸附重金属[4],能净化
污染的水体。利用富营养化污水大规模培养小球藻,
继而回收利用生产生物质能,无论从环境保护的角度
还是从能源供应的角度,都具有非常重要的意义[5]。
迄今为止,国内外许多学者对小球藻处理污水做
了大量研究[6-7],只有为数不多的学者考察了小球藻在
标准培养基中油脂积累情况[8-9]。在小球藻培养-废水
净化-藻类燃料的联合体系中,最关键的步骤就是利
用富营养化污水对小球藻进行培养[10]。由于小球藻油
脂和烃类的积累是一个复杂过程,其含量高低受营养
因素的影响很大[11]。而标准培养基与富营养化污水组
成成分有一定差别,因此探讨小球藻在富营养化污水
中成为优势种并具有较高的油脂含量或烃类含量时
的营养条件非常重要。
1 材料与方法
1.1 藻种及培养基
藻种为小球藻(Chlorella vulgaris),购自中国科
学院水生生物研究所藻种库。
培养基为富营养化的鱼塘废水,二次过滤后灭
菌,测定并调其理化指标如下:总氮含量为 10 mg/L,
总磷含量为 1 mg/L,pH为 6.5,以此作为污水原液。
1.2 初始培养条件
污水中外源无机碳浓度、总氮浓度及总磷浓度对
小球藻生长效应及产能潜力的影响:采用单因子分析
法,在测定某一因子的影响作用时,其它因子不变,即
保持污水原液浓度。碳源为 Na2CO3,氮源为 KNO3,磷
源为 KH2PO4。向污水原液中添加不同种类和质量的
营养盐,分别配制出不同外源无机碳浓度、总氮浓
度和总磷浓度的污水培养液。外源无机碳浓度分别为
2 mg/L、6 mg/L、12 mg/L、18 mg/L、24 mg/L;总氮浓
度分别为 15 mg/L、20 mg/L、25 mg/L、30 mg/L、35
mg/L;总磷浓度分别为 1 mg/L、1.5 mg/L、2 mg/L、2.5
mg/L、3 mg/L、3.5 mg/L。实验在 1 000 mL的三角烧
瓶中进行,每瓶加入 500mL污水培养液,每个浓度 3
个平行组。培养液经灭菌后在超净工作台进行接种,
小球藻的初始浓度为 5.5×105个细胞/mL。接种后用封
口膜包扎,置于光照培养箱培养。培养温度为 25 ℃,
光照强度为 4 500 Lux,光暗比为 12L: 12D,培养周
期为 10 d。每天定时摇瓶 3次,并严防微生物污染。
1.3 藻粉的制备
小球藻生长 10 d后收集小球藻,离心 10 min后,
倾掉上层清液,藻体再用蒸馏水洗涤两次并离心,收集
藻泥。将收获的湿藻细胞放入冷冻干燥机(ALPHA 1-
2/LD-Plus,德国)冷冻干燥 80 h,后置于干燥器中过
夜,并研磨制备藻粉,用于下一步油脂及烃类含量的
测定。
1.4 测试指标
1.4.1 细胞生长的测定
定时(每隔 48 h)取样,在 680 nm波长处测定藻
液的光吸收值 OD680,以此表示藻细胞的生长情况。
1.4.2 小球藻生物量的测定
采用干重法,取一定体积的藻液,离心收集藻细
胞,双蒸水洗涤两次后再离心,经冷冻干燥机干燥,称
重,以单位体积干重表示其生物量。
1.4.3 小球藻总脂含量的测定
参照 Bligh等[12]和 Chen等[13]的干重法,称取一定
质量的藻粉放入研钵中研磨(可加入适量石英砂),直
到在显微镜下观察大部分细胞被破碎为止。然后将其
转入离心管中,向藻泥中加入适量的氯仿、甲醇和蒸
馏水的混合溶剂提取总脂,剧烈晃动振荡 1 h,再依次
加入氯仿和蒸馏水、并剧烈晃动,使最终体积比为氯
仿∶甲醇∶蒸馏水=1: 1: 0.9。之后离心获取上清液;重
复以上步骤 2次,合并所有提取液,混匀静置。上层为
水相,含盐类和水溶性物质,下层为氯仿层,氯仿层在
旋转蒸发仪上于 60 ℃条件下旋转蒸发至恒重,余下
即为油脂,称其重量。油脂含量的计算方式为:总脂百
分含量=(总脂重/干藻重)×100%。
1.4.4 小球藻烃类的测定
参照 Sawayama等[14]的方法,称取一定质量的藻
粉,按 1.4.3中所述的方法研磨,然后转入离心管中并
加入一定体积的正己烷使两者充分混匀(30 min),再
离心收集正己烷提取液。将沉淀物重复上述过程 2次
以上,收集所有的正己烷提取液,然后置于旋转蒸发
仪上在 30 ℃下蒸发掉正己烷,余下即为提取出的烃,
称其质量。烃含量为:总烃百分含量=(总烃重/干藻
重)×100%。
1.5 数据的处理
用 spss16.0 和 Adobe photoshop cs作图。spss16.0
软件进行单因子方差分析和多重比较。P<0.05表示差
异显著。
2 结果与分析
2.1 污水中外源无机碳浓度对小球藻细胞密度的影响
污水中不同外源无机碳浓度对小球藻细胞密度
的影响如图 1,单因子方差分析结果表明,污水中不同
外源无机碳浓度碳浓度对小球藻细胞密度有显著影
响(P<0.05)。从图 1中可以看出,随着培养天数的增
加,细胞密度不断增长,但增长率不同,培养结束时,
28
第 4期
各组细胞密度按大小顺序依次为 6 mg/L>2 mg/L>12
mg/L>18 mg/L>24 mg/L。多重比较结果表明,培养的
前 2 d,外源无机碳浓度为 6 mg/L和 2 mg/L的实验
组显著高于其他组(P<0.05);外源无机碳浓度为 18
mg/L和 24 mg/L的细胞密度差异不显著(P>0.05),但
显著低于其他组(P<0.05)。从第 4天开始到实验结
束,外源无机碳浓度为 6 mg/L的实验组显著高于其
他组(P<0.05)。从第 6天开始到实验结束,外源无机
碳浓度为 2 mg/L的实验组显著高于除外源无机碳浓
度为 6 mg/L外的其他实验组(P<0.05)。
2.2 污水中外源无机碳浓度对小球藻生物量、油脂含
量及烃类含量的影响
小球藻培养 10 d,分别测定其单位体积的细胞干
重、油脂含量及烃类含量。污水中不同外源无机碳浓度对
小球藻生物量、油脂含量及烃类含量的影响如图 2。
2.2.1 污水中外源无机碳浓度对小球藻生物量的影响
污水中不同外源无机碳浓度对小球藻生物量有
显著影响(P<0.05)。随污水中外源无机碳浓度的增
加,小球藻的生物量总体上呈现先上升后下降的趋势。
小球藻在外源无机碳浓度为 6 mg/L组的最终细胞干
重最大,可达 334.1 mg/L,均比其他实验组高(P<0.05);
小球藻在外源无机碳浓度为 2 mg/L和 12 mg/L组的
最终生物量相近(P>0.05),且比除外源无机碳浓度为
6 mg/L外的其他实验组高(P<0.05)。
2.2.2 污水中外源无机碳浓度对小球藻油脂含量的
影响
污水中不同外源无机碳浓度对小球藻油脂含量
的影响均有显著差异(P<0.05)。随污水中外源无机碳
浓度的增加,小球藻的油脂含量总体上呈现先上升后
下降的趋势。小球藻在外源无机碳浓度为 12 mg/L组
的最终油脂含量最大,可达 36.27%,均比其他实验组
高(P<0.05)。其他各组之间也有显著差异(P<0.05)。
2.2.3 污水中外源无机碳浓度对小球藻烃类含量的
影响
污水中不同外源无机碳浓度对小球藻烃类含量
有显著影响(P<0.05)。随污水中外源无机碳浓度的增
加,小球藻的烃类含量总体上呈现先上升后下降的趋
势。在外源无机碳浓度为 6 mg/L时烃类含量最大,可
达 6.67%,比其他实验组高(P<0.05);小球藻在外源无
机碳浓度为 2 mg/L 和 18 mg/L 组的烃类含量相近
(P>0.05);小球藻在外源无机碳浓度为 24 mg/L时的
烃类含量显著低于其他实验组(P<0.05)。
2.3 污水中总氮浓度对小球藻细胞密度的影响
污水中不同总氮浓度对细胞密度有显著影响(P<
0.05)。从图 3可以看出,随着培养天数的增加,细胞密
度不断增长,但增长率不同,培养结束时,各组细胞密
度按大小顺序依次为 25 mg/L>30 mg/L>35 mg/L>20
mg/L>15 mg/L。多重比较结果表明,从培养 2 d至实
验结束,总氮浓度为 25 mg/L的实验组显著高于其他
组(P<0.05);从第 6天开始至实验结束,总氮浓度为
15 mg/L的实验组显著低于其他组(P<0.05);各实验
组细胞密度差异显著(P<0.05)。
2.4 污水中总氮浓度对小球藻生物量、油脂含量及烃
类含量的影响
小球藻培养 10 d,分别测定其单位体积的细胞干
重、油脂含量及烃类含量。污水中不同总氮浓度对生
物量、油脂含量及烃类含量的影响如图 4。
2.4.1 污水中总氮浓度对小球藻生物量的影响
马剑敏,等 营养条件对污水中小球藻生长及产能效应的影响 29
第 35卷
污水中不同总氮浓度对小球藻的生物量有显著
影响(P<0.05)。随污水中总氮浓度的增加,小球藻的
生物量总体上呈现先上升后下降的趋势。小球藻在总
氮浓度为 25 mg/L时最终细胞干重最大,可达 347.2
mg/L,显著高于其他组(P<0.05);在总氮浓度为
15 mg/L时,生物量显著低于其他组(P<0.05);各实验
组生物量间差异显著(P<0.05)。
2.4.2 污水中总氮浓度对小球藻油脂含量的影响
污水中不同总氮浓度对小球藻油脂含量有显著
影响(P<0.05)。随污水中总氮浓度的增加,小球藻的
油脂含量总体上呈现下降的趋势。小球藻在总氮浓度
为 15 mg/L时最终油脂含量最大,可达 40.17%,显著
高于其他实验组高(P<0.05);其他各组之间均有显著
差异(P<0.05)。
2.4.3 污水中总氮浓度对小球藻烃类含量的影响
污水中不同总氮浓度对小球藻烃类含量有显著
影响(P<0.05)。随污水中总氮浓度的增加,小球藻的
烃类含量总体上呈现先上升后下降的趋势。小球藻在
总氮浓度为 20 mg/L时最终烃类含量最大,可达 11.13%,
显著高于其他实验组高(P<0.05);其他各组之间也差
异显著(P<0.05)。
2.5 污水中总磷浓度对小球藻细胞密度的影响
污水中不同总磷浓度对细胞密度有显著影响(P<
0.05)。从图 5可以看出,随着培养天数的增加,细胞密
度不断增长,但增长率不同,培养结束时,各组细胞密
度按大小顺序依次为 2 mg/L>1.5 mg/L>2.5 mg/L>3
mg/L>3.5 mg/L>1 mg/L。多重比较结果表明,从第 2天
开始,总磷浓度为 1 mg/L时的细胞密度就显著低于其
他组(P<0.05);培养至第 4 天,总磷浓度为 3.5 mg/L
时显著低于除 1 mg/L以外的其他组(P<0.05);从第 6
天开始到实验结束,总磷浓度为 2 mg/L时的小球藻
细胞密度显著高于其他实验组(P<0.05)。
2.6 污水中总磷浓度对小球藻生物量、油脂含量及烃
类含量的影响
小球藻培养 10 d,分别测定其单位体积的细胞干
重、油脂含量及烃类含量。污水中不同总磷浓度对生
物量、油脂含量及烃类含量的影响如图 6。
2.6.1 污水中总磷浓度对小球藻生物量的影响
污水中不同总磷浓度对小球藻生物量有显著影
响(P<0.05)。随污水中总磷浓度的增加,小球藻的生
物量总体上呈现先上升后下降的趋势。小球藻在总磷浓
度为 2 mg/L时最终细胞干重最大,可达 351.4 mg/L,
显著高于其他组(P<0.05);其他实验组生物量之间有
显著差异(P<0.05)。
2.6.2 污水中总磷浓度对小球藻油脂含量的影响
污水中不同总磷浓度对小球藻油脂含量有显著
影响(P<0.05)。随污水中总磷浓度的增加,小球藻的
油脂含量总体上呈现先上升后下降的趋势。小球藻在
总磷浓度为 1.5 mg/L时的最终油脂含量最大,可达
38.4%,显著高于其他组(P<0.05)。小球藻在总磷浓度
为 1 mg/L与总磷浓度为 3.5 mg/L时的油脂含量相近
(P>0.05),两者均明显低于其他实验组(P<0.05)。其
他各组之间也有显著差异(P<0.05)。
2.6.3 污水中总磷浓度对小球藻烃类含量的影响
污水中不同总磷浓度对小球藻烃类含量有显著
影响(P<0.05)。随污水中总磷浓度的增加,小球藻的烃
类含量总体上呈现先上升后下降的趋势。小球藻在总
磷浓度为 2 mg/L时最终烃类含量最大,可达 6.53%。
30
第 4期
显著高于其他实验组(P<0.05)。小球藻在总磷浓度为
2.5 mg/L 和总磷浓度为 3 mg/L 时烃类含量相近
(P>0.05)。次高组为 1.5 mg/L的总磷浓度组(P<0.05)。
3 讨论
3.1 污水中小球藻的生长效应
营养盐是小球藻维持正常生长所必需的,营养盐
浓度过高或过低都会对其生长造成影响[15]。最重要的
营养盐有碳盐,氮盐,磷盐等,其在构成细胞组成成分
和调节生命活动过程中发挥重要作用。
从图 1可知,小球藻在一定范围内随污水中外源
无机碳浓度增加细胞密度变大,进一步增大外源无机
碳浓度细胞密度反而减小。小球藻是光合自养生物,
需要足量的无机碳源来满足光合作用需要。适量补碳
能提高小球藻的光合作用效率,从而提高生长速率,
增大生长密度。但碳酸钠过多,不仅会和富营养化水
体中的钙离子结合生成沉淀,还会使水体的 pH值增
大,从而降低小球藻的生长速率[16]。
从图 3可知,小球藻能利用硝酸盐态的氮,随着污
水中总氮浓度的提高,氮的同化作用加强,细胞密度加
大。但当污水中总氮浓度大于 25 mg/L时,细胞密度下
降。有文献表明[17],氮浓度的增加可以诱导硝酸还原酶
(NR)的增加或激活 NR酶原,使 NR酶活性增强,更有
效地利用氮源。但初始氮浓度过高藻细胞对氮源的过量
吸收影响了细胞的分裂,使藻细胞密度减少。
从图 5可知,磷是藻类生长的一个重要限制因
子。增加污水中总磷的浓度,小球藻的生长明显加快,
但超过一定范围,小球藻生长减慢。这说明磷是影响
小球藻生长的显著因子。从图 5中还可看出,当初始
污水中总磷含量很少时,小球藻也能缓慢生长,经过
10 d的培养后生物量达到 305.7 mg/L。这是因为藻细
胞将储存的磷释放供生长需要,这一现象符合藻类利
用磷源的特点,即大多数藻能主动吸收磷,当环境磷
充足时,细胞将吸收的多于生理需要的磷储存在细胞
内;环境缺磷时,又可利用这些储存磷进行代谢。但磷
过量时,细胞代谢活性低,从而严重影响细胞的分裂
增殖[18]。
3.2 污水中小球藻的产能效应
小球藻含有大量的叶绿素,具有很强的光合作用
能力。小球藻油脂的合成始于光合作用,光能经过微藻
光合系统中的 PSⅠ和 PSⅡ等转变成化学能,后经过一
系列能量传递,进入卡尔文循环。在卡尔文循环中,核
酮糖-1,5-二磷酸羧化酶催化核酮糖-1,5-二磷酸固定
二氧化碳生成 3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸可进一步
生成其它油脂。这个酶促反应是油脂合成和氧化过程
中限制速率的关键调节步骤,因此核酮糖-1,5-二磷
酸羧化酶是油脂生物合成途径的关键限速酶[19]。
从图 2可知,在一定范围内,油脂含量和烃类含
量随着污水中外源无机碳浓度的加大而提高,但继续
加大外源无机碳浓度,油脂含量和烃类含量迅速下
降。碳是组成脂肪酸和烃类的基本元素,适量的碳有
利于油脂积累和烃类合成。在碳浓度高时,藻类光合
作用加强,形成大量的碳水化合物[3],从而油脂及烃类
含量降低。
在自然条件下,合成的油脂主要构成细胞膜。
Liliana等[20]研究表明,培养基中氮的水平是影响微藻
油脂积累的最主要因素;当氮含量较低时,微藻细胞
内蛋白质减少,而脂肪和碳水化合物增加,随着氮营
养水平的降低,出现三酰甘油的积累;氮短缺或受限
时,会加快微藻细胞内油脂的积累;氮浓度的改变也
会影响微藻的脂肪酸组成。Chen等[13]认为,培养基中
的氮源组成主要影响微藻细胞内饱和及不饱和脂肪
酸的比例,当处于缺氮条件时,微藻细胞能够选择性
地优先利用 1种或多种含氮大分子,使细胞内的含氮
物质(如蛋白质等)的含量下降,而使细胞内的碳水化
合物(如多糖及脂肪酸等)的含量升高。一般来说,微
藻可以利用的氮源种类较多,无机氮源有铵盐、硝酸
盐和尿素等。
从图 4可知,小球藻油脂含量随着污水中总氮浓
度的增加而降低。小球藻烃含量在污水中总氮浓度为
20 mg/L时最高,此后随着总氮浓度的增加小球藻烃
类含量也降低。从图 6中可以看出,小球藻油脂含量
在污水中总磷浓度为 1.5 mg/L最高,此后小球藻油脂
含量随着总磷浓度的增加而降低。小球藻烃类含量在
总磷浓度为 2 mg/L时最高,此后随着总磷浓度的增
加小球藻烃类含量降低。与小球藻油脂的积累相比,
从图 4和图 6中还可以看出适量提高污水中总氮、总
磷的含量有利于烃类的合成。
较低的氮磷浓度可以促进脂肪酸、尤其是二十二
碳六烯酸在小球藻细胞内的积累。当氮源充足时,细
胞生长旺盛,蛋白质、脂类和核酸等生物活性物质均
正常合成[11,21],因此所得脂肪酸含量较低。但当氮源缺
乏时蛋白质和核酸等含氮化合物的合成受到限制,而
含氮元素较少的贮存脂类和绝大多数膜质可能在氮
缺乏条件仍能继续合成,因此在细胞干重中的百分含
量增加。必需元素 P在小球藻中是结构成分,形成
ATP,GTP,辅酶和磷酸烯醇式丙酮酸等能量物质,对
蛋白质、核酸和脂类等生物活性物质的合成具有同样
的影响[21-22]。
4 结论
马剑敏,等 营养条件对污水中小球藻生长及产能效应的影响 31
第 35卷
以过滤的富营养化的鱼塘养殖废水为培养液,添
加适量的 Na2CO3、KNO3、KH2PO4以调节污水中的外
源无机碳、总氮、总磷元素的浓度:(1)污水中外源无
机碳含量为 6 mg/L、总氮含量为 25 mg/L、总磷含量
为 2 mg/L时,小球藻生长的最好;(2)污水中外源无
机碳含量为 12 mg/L、总氮含量为 15 mg/L、总磷含量为
1.5 mg/L时,小球藻油脂含量最高;(3)污水中外源无
机碳含量为 6 mg/L、总氮含量为 20 mg/L、总磷含量
为 2 mg/L时,小球藻烃类含量最高。
[参考文献]
[1] 梅洪,张成武,殷大聪,等. 利用微藻生产可再生能源研究
概况[J]. 武汉植物学研究,2008,26(6):650-660.
Mei Hong,Zhang Cheng-wu,Yin Da-cong,et al. Survey
of studies on renewable energy production by microalgae[J].
Journal of Wuhan Botanical Research,2008,26(6):650-660.
(in Chinese)
[2] 金相灿. 中国湖泊富营养化[M]. 北京:海洋出版社,1995:
234-302.
Jin Xiang-can. Eutrophication of China Lake [M]. Beijing:
Ocean Press,1995:234-302.(in Chinese)
[3] Sheehan J,Dunnahay T,Benemann J,et al. A Look Back at
the U.S. Department of Energy’s Aquatic Species Program:
Biodiesel from Algae[R]. The National Renewable Energy
Laboratory of the U. S. Department of Energy, 1998:328.
[4] Lei A P,Wong Y S,Tam N F. Removal of pyrene by dif-
ferent microalgal species[J]. Water Science and Technology,
2002,46:105-201.
[5] 孟春晓,高政权.微藻开发生物质能研究[J].安徽农业科学,
2007,35(31):9998-10000.
Meng Chun -xiao,Gao Zheng -quan. Study on developing
biomass energy by microalgae [J]. Journal of Anhui Agri-
cultural Science,2007,35(31):9998-10000.(in Chinese)
[6] 胡月薇,邱承光,曲春波,等. 小球藻处理废水研究进展[J].
环境科学与技术,2003,26(4):48-50.
Hu Yue-wei,Qiu Cheng-guang,Qu Chun-bo,et al. Re-
search advances in utilization of Chlorella for wastewater[J].
Environmental Science & Technology,2003,26(4):48-50.
(in Chinese)
[7] Tones A B,Dennison W C. N, P integrated treatment of
shrimp effluent by sedimentation, oyster filtration and
macroalgal absorption:A laboratory scale study[J]. Aquacul-
ture Engineering,2001,193(1):155-178.
[8] Illman A M,Scragg A H,Shales S W. Increase in Chlorella
strains calorific values when grown in low nitrogen medium
[J]. Enzyme Microb Technol,2000,27:631-635.
[9] 李荷芳,周汉秋. 营养盐对小球藻的生长、脂肪含量及 EPA
含量影响的研究[J]. 海洋科学集刊,2000,42:55-63.
Li He-fang,Zhou Han-qiu. Effects of nutrients on growth,
and content of total lipid and EPA of Chlorella SP-2 [J].
Studia Marina Sinica,2000,42:55-63.(in Chinese)
[10] 和晶亮,徐翔. 未来能源安全的柱石-来自微藻的生物柴油
[J]. 河南工程学院学报:自然科学版,2008,20(2):7-71.
He Jing-liang,Xu Xiang. Cornerstone of future energy se-
curity:biodiesel from microalgae[J]. Journal of Henan Insti-
tute of Engineering:Natural Science Edition,2008,20(2):
7-71.(in Chinese)
[11] 林学政,李光友. 环境因子对微藻脂类的影响[J]. 黄渤海海
洋,1999,17(4):54-59.
Lin Xue-zheng,Li Guang-you. The effects of environment
factor on the fats of microalgae[J]. Journal of Oceanography
of Huanghai & Bohai Seas,1999,17(4):54-59.(in Chi-
nese)
[12] Bligh E G,Dyer W J. A rapid method of total lipid extrac-
tion and purification[J]. Canadian Journal of Biochemistry
and Physiology,1959,37(8):911-917.
[13] Chen F,John M R. Effect of C/N ratio and aeration on the
fatty acid composition of heterotrophic Chlorella sorokiniana
[J]. Applied Phycology,1991,3(3):203-209.
[14] Sawayama S,Minowa T,Dotc Y. Growth of the hydrocar-
bon rich microalga Botryococcus braunⅢ in secondarily
treated sewage[J]. Applied Microbiology and Biotechnology,
1992,38(2):135-138.
[15] Beardall J E, Young E, Roberts S. Roberts. Approaches for
determining phytoplankton nutrient limitation[J]. Aquat Sci,
2001,63:44-69.
[16] 王军,杨素玲,丛威,等. 营养条件对产烃葡萄藻生长的影
响[J]. 过程工程学报,2003,3(2):141-145.
Wang Jun,Yang Su-ling,Cong Wei. Effect of nutrient con-
ditions on the growth of Botryococcus braunii[J]. The Chinese
Journal of Process Engineering,2003,3(2):141-145.(in
Chinese)
[17] Mahan J R,Oliver M J,Sherman T P. Nitrate reductase
activity during desiccation and rehyd ration of the desicca-
tion-tolerant moss Tortula ruralis[J]. Environmental and Ex-
perimental Botany,1998,39:67-76.
[18] 马梅,王朋云. 布朗葡萄藻培养方面的研究概况[J]. 现代农
业科技,2008(15):35-38.
Ma Mei,Wang Peng -yun. Research in the culture of
Botryococcus braunii[J]. Modern Agriculture Science and
Technology,2008(15):35-38.(in Chinese)
[19] 郑洪立,张齐,马小琛,等. 产生物柴油微藻培养研究进展
[J]. 中国生物工程,2009,29(3):110-116.
Zheng Hong-li,Zhang Qi,Ma Xiao-chen,et al. Research
advances in the culture of microalgae for biodiesel produc-
tion[J]. Chinese Journal of Biological Engineering,2009,29
(3):110-116.(in Chinese)
[20] Liliana R,Graziella C Z,NiccolòB,et al. Microalgae for
oil strain selection,induction of lipid synthesis and outdoor
mass cultivation in a low-cost photobioreactor[J]. Biotech-
nology and Bioengineering,2009,102(1):100-102.
(下转第 81页)
32
第 4期
and Environment,2007,16(2):523-529.(in Chinese)
[49] 王志强,傅建春,全斌,等. 扎龙湿地丹顶鹤繁殖生境质量
变化[J]. 应用生态学报,2010,21(11):2871-2875.
Wang Zhi-qiang,Fu Jian-chun,Quan Bin,et al. Changes
of reproduction habitat quality of red - crowned crane in
Zhalong Wetland[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,
2010,21(11):2871-2875.(in Chinese)
[50] 徐宗军,张绪良,张朝晖,等. 莱州湾南岸滨海湿地的生物
多样性特征分析[J]. 生态环境学报,2010,19(2):367-372.
Xu Zong-jun,Zhang Xu-liang,Zhang Chao-hui,et al.
Analysis of the biodiversity characters of coastal wetlands in
southern Laizhou Bay[J]. Ecology and Environmental Sci-
ence,2010,19(2):367-372.(in Chinese)
[51] Withey P,Kooten G C. The effect of climate change on
optimal wetlands and waterfowl management in western
Canada[J]. Ecological Economics,2011,70:798-805.
[52] Najjar R G,Pyke C R,Adams M B,et al. Potential cli-
mate-change impacts on the Chesapeake Bay[J]. Estuarine,
Coastal and Shelf Science,2010,86:1-20.
[53] Jeltscha F,Schwager K M. Consequences of correlations
between habitat modifications and negative impact of cli -
mate change for regional species survival[J]. Agriculture,E-
cosystems and Environment,2011:1-10.
[54] Pearman P B,Guisan A,Zimamenrmann N E. Impacts of
cliamte change on Swiss biodiversity:An indicator taxa ap-
proach[J]. Biological Conservation,2011,144(2):866-875.
[55] 何斌源,范航清,王瑁,等. 中国红树林湿地物种多样性及
其形成[J]. 生态学报,2007,27(11):4859-4870.
He Bin-yuan,Fan Hang-qing,Wang Mao,et al. Species
diversity in mangrove wetlands of China and its cause anal-
yses[J]. Acta Ecologica Sinica,2007,27(11):4859-4870.(in
Chinese)
[56] 傅素晶,蔡立哲,梁俊彦,等.深圳湾福田红树林湿地溪沙蚕的
生态分布和气候响应[J].生态学报,2009,29(9):4781-4789.
Fu Su-jing,Cai Li-zhe,Liang Jun-yan,et al. The spa-
tial -temporal distribution of Namalycastis abiuma in the
Futian mangrove wetland of Shenzhen Bay as well as its re-
lationship to climate response[J]. Acta Ecologica Sinica,2009,
29(9):4781-4789.(in Chinese)
[57] 孙贤斌,刘红玉,张晓红,等. 斑块尺度湿地植物群落多样
性的维持能力[J]. 应用生态学报,2009,20(3):579-585.
Sun Xian -bin,Liu Hong -yu,Zhang Xiao -hong,et al.
Maintenance capacity of community diversity of wetlands in
patch scale[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2009,20
(3):579-585.(in Chinese)
[58] 施建敏,马克明,赵景柱,等. 三江平原残存湿地斑块特征
及其对物种多样性的影响[J]. 生态学报,2010,30(24):
6683-6690.
Shi Jian -min,Ma Ke-ming,Zhao Jing -zhu,et al. The
patch characteristics of wetland remnants in Sanjiang Plain
and its influence on plant species richness[J]. Acta Ecologi-
ca Sinica,2010,30(24):6683-6690.(in Chinese)
[59] 金龙如,孙克萍,贺红士,等. 生境适宜度指数模型研究进
展[J]. 生态学杂志,2008,27(5):841-846.
Jin Long-ru,Sun Ke-ping,He Hong-shi,et al. Research
advances in habitat suitability index model[J]. Chinese Jour-
nal of Ecology,2008,27(5):841-846.(in Chinese)
[60] 白军红,欧阳华,杨志峰,等. 湿地景观格局变化研究进展
[J]. 地理科学进展,2005,24(4):36-45.
Bai Jun-hong,Ouyang Hua,Yang Zhi-feng,et al. Changes
in wetland landscape patterns:a review[J]. Progress in Ge-
ography,2005,24(4):36-45.(in Chinese)
[61] 陈文波,肖笃宁,李秀珍. 景观指数分类、应用及构建研究
[J]. 应用生态学报,2002,13(2):121-125.
Chen Wen-bo,Xiao Du-ning,Li Xiu-zhen. Classification,
application and creation of landscape indices[J]. Chinese Jour-
nal of Applied Ecology,2002,13(2):121-125.(in Chinese)
[62] 曹明奎,李克让.陆地生态系统与气候变化相互作用的研究
进展[J]. 地球科学进展,2000,15(4):446-451.
Cao Ming-kui,Li Ke-rang. Perspective on terrestrial eco-
system-climate change interaction[J]. Advance in Earth Sci-
ence,2000,15(4):446-451.(in Chinese)
[63] 肖锐,王学雷,杨小琴,等. 基于 TM 影像的湿地格局变化
空间分析——以洪湖市为例[J]. 华中师范大学学报,2008,
42(2):295-298.
Xiao Rui,Wang Xue-lei,Yang Xiao-qin,et al. Spatial
analysis of wetland changes based on TM image -a case
study in Honghu City[J]. Journal of Huazhou Normal Uni-
versity,2008,42(2):295-298.(in Chinese)
[64] 张秋菊,傅伯杰,陈利顶. 关于景观格局演变研究的几个
问题[J]. 地理科学,2003,23(3):264-270.
Zhang Qiu-ju,Fu Bo-jie,Chen Li-ding. Several problems
about landscape pattern change [ J ] . Scientia Geographica
Sinica,2003,23(3):264-270.(in Chinese)
苏洁琼,等 气候变化对湿地景观格局的影响研究综述
(上接第 32页)
[21] 蒋冰飞,孙颖颖,王长海. 营养盐对球等鞭金藻生长和脂肪
酸含量及组分的影响[J]. 海洋通报,2007,26(5):56-60.
Jiang Bing-fei,Sun Ying-ying,Wang Chang-hai. The ef-
fects of nutritional conditions on the growth and fatty acid
composition of Isochrysis galbana[J]. Marine Science Bul-
letin,2007,26(5):56-60.(in Chinese)
[22] 姚南瑜.藻类生理学[M].大连:大连工学院出版,1987:258.
Yao Nan-yu. Physiology of Algae[M]. Dalian:Dalian En-
gineering Institute Press, 1987:258.(in Chinese)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
81