全 文 ：第 34 卷第 2 期
2013 年 2 月
环 境 科 学
ENVIRONMENTAL SCIENCE
Vol． 34，No． 2
Feb．，2013
基于污泥资源化利用的蛋白核小球藻(Chlorella
pyrenoidosa)培养研究
嵇雯雯，夏会龙，方治国* ，刘惠君
(浙江工商大学环境科学与工程学院，杭州 310012)
摘要:利用废水或者废弃物培养微藻，不仅可使废弃物得到合理利用，还可为微藻培养提供廉价原料． 以蛋白核小球藻
(Chlorella pyrenoidosa)为研究对象，以污泥抽提液部分或全部替代 SE(selenite enrichment)培养基，研究基于污泥资源化利用
的微藻细胞培养方法．结果表明，当 SE培养基与污泥抽提液比例为 1∶ 9和 2∶ 8时，相同条件下接种蛋白核小球藻培养 14 d后，
在波长为 680 nm下其光密度分别为 0. 858 和 0. 845，显著高于其它处理，当两者比例为 0∶ 10 和 10∶ 0时，相应光密度分别为
0. 571 和 0. 247．通过测定其色素和次生代谢产物含量时发现，当 SE培养基与污泥抽提液比例为 2∶ 8时，蛋白核小球藻的叶绿
素、β-胡萝卜素和蛋白质含量最高．因此，剩余污泥抽提液可以部分作为培养蛋白核小球藻的良好基质，并且其培养效果明显
优于其标准培养基．在本试验条件下，蛋白核小球藻培养的最佳条件是污泥抽提液比例为 80%，该条件下蛋白核小球藻的生
长状况较好，并且叶绿素与蛋白质含量最高．
关键词:蛋白核小球藻;剩余污泥;污泥抽提液;微藻培养
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2013)02-0622-07
收稿日期:2012-04-10;修订日期:2012-05-14
基金项目:浙江省自然科学基金项目(Y5100365，Y5100376) ;浙江
工商大学研究生科技创新项目(1260XJ1511117) ;浙江省
高等学校创新团队支持计划项目(T200912)
作者简介:嵇雯雯(1987 ～) ，女，硕士研究生，主要研究方向为环境
生物与生态修复技术，E-mail:jiwenwen0820@ homail
* 通讯联系人，E-mail:zhgfang77@ zjgsu． edu． cn
Study on the Chlorella pyrenoidosa Cultivation Technology Based on the Excess
Sludge Utilization
JI Wen-wen，XIA Hui-long，FANG Zhi-guo，LIU Hui-jun
(College of Environmental Science and Engineering，Zhejiang Gongshang University，Hangzhou 310012，China)
Abstract:Microalgae cultivation based on the waste water or other reused waste can not only make rational use of the waste，but also
provide cheap materials for microalgae production． In the present study，Chlorella pyrenoidosa was used to develop a new way for
microalgae cultivation based on the mix culture media with different ratio of sludge extracts and SE (selenite enrichment)． Results
showed that after 14 d cultivation under the same cultivating condition，the absorbency of C． pyrenoidosa at 680 nm was 0. 858 and
0. 845，respectively，when the ratio between culture medium of SE and sludge extracts was 1∶ 9 and 2∶ 8，and the absorbency at 680 nm
was 0. 247 and 0. 571，respectively，when the ratio between culture medium of SE and sludge extracts was 0∶ 10 and 10∶ 0． Our results
also demonstrated that highest content of chlororphyll，β-carotene and protein was achieved in C． pyrenoidosa cultivated in the mix
medium between SE and sludge extracts with the ratio of 2∶ 8． Therefore，sludge extracts can be used as a good medium to cultivate C．
pyrenoidosa，and the C． pyrenoidosa grew much better in this mix medium than in SE medium． In this study，the best condition for C．
pyrenoidosa cultivation was achieved in the mix medium with 80% sludge extracts，and C． pyrenoidosa grew very well and the content
of chlororphyll and protein was also high in the microalgae cell in this mixture medium．
Key words:Chlorella pyrenoidosa;excess sludge;sludge extracts;microalgae cultivation
随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率
逐年提高，污水处理厂的污泥产量也急剧增加．城镇
污水处理厂每天产生大量的污泥如不能得到充分合
理的资源化利用，也不能利用恰当的方法进行无害
化处理与处置，极易造成严重的二次污染［1 ～ 3］．传统
的污泥处置方法主要有海洋投弃、卫生填埋、污泥
焚烧和土地利用等［4］，这些处置方式在实际应用过
程中发挥了一定作用，但随着环境标准的提高，这些
方法显示出了明显的弊端．近年来，污泥的资源化利
用已成为解决污泥出路问题的主要途径． 污泥堆肥
化后可作为农肥或土壤改良剂［5］;污泥制取的微生
物肥料可向农作物提供速效肥源的同时，还能向农
作物根系提供有益微生物［6］;污泥进行厌氧消化产
生的沼气可综合利用［7］;碳含量高的污泥制成的吸
附剂是一种优良的有机废水处理剂［8］;此外污泥还
可以用于制砖、制纤维板和生产生态水泥等［9］．
以剩余污泥抽提液作为基质，来培养微藻具有
很大的发展潜力． 首先，污泥中含有丰富的碳、氮、
磷等营养物质，用离心的方法抽提剩余污泥并将上
DOI:10.13227/j.hjkx.2013.02.030
2 期 嵇雯雯等:基于污泥资源化利用的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)培养研究
清液作为微藻培养的替代培养基质是完全可行
的［10］，这将大大降低藻类的培养成本;其次，污泥
中含有多种矿物质，如钾、钙、钠、镁、铁、铜、锰
等，是微藻生长必须的微量元素［11］．因此，利用剩余
污泥来培养微藻，既能降低微藻的养殖成本，又能将
污泥资源化利用，为剩余污泥的处理处置提供了可
行实用的方法．微藻被认为是当今最具开发潜力的
能源之一，也是经济高速发展过程中替代传统石油
燃料能源的最佳选择之一［12，13］． 微藻种类繁多，其
代谢产物非常丰富，如布朗葡萄藻(Botryococcus
braunii)富含有烃类物质，最高比例可占干重的
75%，小球藻(Chlorella)含有 30% ～ 50%的脂类物
质，有的甚至高达 85% ． 这些微藻的次生代谢产物
可通过生物转化或后加工形成各种形式的生物能源
和有用物质，如生物柴油、生物合成气和生物氢气
等［14，15］;此外，藻类繁殖快，生长周期短，并能直接
将太阳能高效转化为化学能;更重要的是，藻类生
长过程所吸收的二氧化碳与其燃烧过程中所排出的
二氧化碳数量相等，可以保持碳平衡［16］． 基于以上
众多优点，近年来与微藻相关的研究工作受到了空
前的关注． 本研究以蛋白核小球藻 (Chlorella
pyrenoidosa)为对象，以污泥抽提液部分替代或全部
替代 SE 培养基，分析基于污泥资源化利用的微藻
细胞培养方法，以期降低微藻培养的生产成本，缓解
微藻生产过程中存在高成本和低产率的问题．
1 材料与方法
1. 1 试验材料与培养基成分
1. 1. 1 试验藻种
选择蛋白核小球藻 (FACHB-9)为试验藻种，购
于中国科学院水生生物研究所淡水藻种库．
1. 1. 2 污泥抽提液的制备
剩余污泥来源于杭州七格污水处理厂二沉池．
剩余污泥抽提液的制备采用研磨-离心抽提法，将在
污水处理厂新采集的二沉池剩余污泥沉淀 12 h 后
弃去 上 清，混 匀 后 测 其 MLSS (mixed liquor
suspended solids) ，经计算后取一定体积的剩余污泥
(干污泥重为 4 g)研磨成浆，加入一定量的蒸馏水
混匀沉淀，离心抽提，反复提取 3 次，最后污泥抽提
液体积定容为 1 L，然后用孔径 0. 45 μm 滤膜进行
抽滤，在高压灭菌后于 4℃冰箱中保存备用［17］．
1. 1. 3 培养基成分
用于蛋白核小球藻生长的 SE 培养基主要成分
如下(1 L) :NaNO3 0. 25 g;K2HPO4 0. 075 g;MgSO4·
7H2O 0. 075 g;CaCl2·2H2O 0. 025 g;KH2PO4 0. 175
g;NaCl 0. 025 g;FeCl3·6H2O 0. 000 5 g;EDTA-Fe 1
mL;痕量元素溶液 1 mL;土壤提取液 40 mL．其中痕
量元素(1 L)包括:H3BO3 2. 86 mg;MnCl2·4H2O 1. 86
mg;ZnSO4·7H2O 0. 22 mg;Na2MoO4·2H2O 0. 39 mg;
CuSO4·5H2O 0. 08 mg;Co(NO3)2·6H2O 0. 05 mg．
EDTA-Fe的配制方法如下:①HCl:取 4. 1 mL 浓盐酸
用蒸馏水稀释至 50 mL;② EDTA-Na2:称取0. 930 6 g
溶解于 50 mL 的蒸馏水中;③ 称取 FeCl3·6H2O
0. 901 g溶于 10 mL已配制的HCl中，然后与 1 mL配
制完成的 EDTA-Na2 混合，加入蒸馏水稀释至1 000
mL．土壤提取液的制取方法如下:取未施过肥的花园
土 200 g置于烧杯中，加入1 000 mL蒸馏水，用透气塞
封口，沸水浴 3 h，冷却，沉淀 24 h，该过程反复 3 次，
过滤，取上清液于高压灭菌锅中灭菌后，于 4℃冰箱
中保存待用．
1. 2 测定分析方法
1. 2. 1 微藻细胞生长测定
每隔 24 h取样一次，用 722 N型分光光度计测
定藻液在 680 nm处的光密度值，用光密度变化表征
细胞的生长情况［18］．
1. 2. 2 比生长速率
在藻类细胞的对数生长期分别选取两个时间点
t1 和 t2，测定细胞在 680 nm 处的光密度值，通过公
式 μ =(log2 光密度 2 － log2 光密度 1)/(t1 － t2)计
算其比生长速率［19］．
1. 2. 3 叶绿素含量测定
离心收获体积为 20 mL的藻类细胞，加入 90%
丙酮，在 4℃黑暗条件下抽提 12 h，分别于 630 nm
和 664 nm处测光密度，通过公式计算出叶绿素含
量［20］．
1. 2. 4 β-胡萝卜素含量测定
离心收获体积为 20 mL的藻类细胞，加入 90%
丙酮，在 4℃黑暗条件下抽提 12 h，与 450 nm 处测
光密度，通过公式计算出 β-胡萝卜素含量［21］．
1. 2. 5 藻蛋白含量测定
分别测定藻液中总氮含量及离心(10 000
r·min －1，5 min)后上清液中总氮含量，两者之差为
藻体的含氮量，藻体含氮量的 6. 27 倍即为藻体内蛋
白含量［22］．
1. 2. 6 多糖含量测定
取藻液 1 mL，加入 1 mL 苯酚和 5 mL 浓硫酸，
恒温沸水浴加热 15 min，冷却后于 490 nm 处测光密
度，通过标准曲线计算出多糖含量［23］．
326
环 境 科 学 34 卷
1. 2. 7 水质指标测定
COD、总磷、总氮、硝态氮和亚硝态氮依次按
照文献［24 ～ 28］进行测定．
1. 3 试验设计
本试验利用剩余污泥抽提液部分或全部代替
SE培养基进行微藻细胞培养的研究．将 1. 1. 3 节的
SE培养基(SE)和 1. 1. 2 节的污泥抽提液按不同比
例进行混合，制备一系列的混合培养液，SE 培养基
与污泥抽提液比例依次为 10 ∶ 0、9 ∶ 1、8 ∶ 2、7 ∶ 3、
6∶ 4、5∶ 5、4∶ 6、3∶ 7、2∶ 8、1∶ 9、0∶ 10．将培养至对
数生长期的藻种转接到装有 150 mL 无菌混合培养
基的锥形瓶(250 mL)中，使在波长 680 nm 下的初
始光密度约为 0. 1． 在光源为荧光灯，光强(以
photons计，下同)约为 80 μmol·(m2·s)－ 1，培养温
度为 25℃，光暗周期设置为 12 h /12 h，相同 CO2 条
件下，采用一次性培养，研究剩余污泥抽提液部分或
全部代替标准培养基的微藻细胞培养方法．
2 结果分析
2. 1 剩余污泥抽提液与 SE培养基的组分比较
采用国标法测定了剩余污泥抽提液和 SE 培养
基的水质指标(表 1)．对比剩余污泥抽提液和 SE培
养基的组分发现，污泥抽提液的 COD(chemical
oxygen demand)含量约为 SE培养基的 4 倍，总磷含
量约为其 1 /3 倍，SE培养基中的总氮和硝态氮含量
都明显高于污泥抽提液，但其氨氮和亚硝态氮含量
明显低于污泥抽提液．
表 1 剩余污泥抽提液与 SE培养基营养成分对比 /mg·L －1
Table 1 Component comparison of residual activated sludge
extracts and standard culture media /mg·L －1
项目 SE培养基 污泥抽提液
COD 47. 87 175. 99
总磷 53. 08 17. 44
总氮 48. 33 2. 84
氨氮 1. 18 2. 68
硝态氮 47. 82 0. 59
亚硝态氮 0. 27 0. 43
2. 2 污泥抽提液部分或全部替代 SE 培养基对蛋
白核小球藻生长的影响
2. 2. 1 蛋白核小球藻的生长效果
污泥抽提液部分或全部替代 SE 培养基蛋白核
小球藻的生长效果见图 1．从中可以看出，蛋白核小
球藻在污泥抽提液比重较大的混合培养基中生长较
快，当混合培养基中 SE 培养基与污泥抽提液比例
为 1∶ 9、2∶ 8、3∶ 7和 4∶ 6时蛋白核小球藻生长效果较
好，当两者比例为 0∶ 10 其生长效果则较差．
从左到右 SE培养基与污泥抽提液比例分别为 10∶ 0、9∶ 1、
8∶ 2、7∶ 3、6∶ 4、5∶ 5、4∶ 6、3∶ 7、2∶ 8、1∶ 9、0∶ 10
图 1 污泥抽提液部分或全部替代 SE培养基蛋白核
小球藻的生长效果图
Fig． 1 Growth figure of C． pyrenoidosa based on the
mix culture media with different ratio of sludge extracts and SE
2. 2. 2 蛋白核小球藻的生长曲线
图中 10∶ 0，9∶ 1，8∶ 2，7∶ 3，6∶ 4，5∶ 5，4∶ 6，3∶ 7，2∶ 8，1∶ 9，0∶ 10
为 SE培养基与污泥抽提液的比例，下同
图 2 污泥抽提液部分或全部替代 SE培养基蛋白
核小球藻的生长曲线
Fig． 2 Growth curve of C． pyrenoidosa based on the
mix culture media with different ratio of sludge extracts and SE
由图 2 可知，当混合培养基中 SE培养基与污泥
抽提液比例为 1∶ 9时，蛋白核小球藻在波长 680 nm
下光密度最大，当两者比例为 2∶ 8时，蛋白核小球藻
的光密度次之，当全部以污泥抽提液为培养基时，其
光密度急剧下降，影响蛋白核小球的生长速率．在初
始光密度约为 0. 1，培养温度为 25℃，光强为 80
μmol·(m2·s)－ 1，光暗周期为 12 h /12 h 条件下，培
养 14 d后，混合培养基中污泥抽提液含量在 60%及
以上的处理其光密度在 0. 5 ～ 0. 9 之间，其中最高值
出现在 SE培养基与污泥抽提液的比例为 1∶ 9时其
光密度为 0. 858，比例为 2∶ 8时光密度为 0. 845．在相
同培养条件下，混合培养基中污泥抽提液含量在
40%以下的处理其光密度值在 0. 2 ～ 0. 4 之间．由此
可知，剩余污泥抽提液可以大部分替代 SE 培养基
作为蛋白核小球藻的生长基质，并且获得了较好的
培养效果．
426
2 期 嵇雯雯等:基于污泥资源化利用的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)培养研究
2. 2. 3 蛋白核小球藻的比生长速率
各处理从接种之日起培养到第 14 d，蛋白核小球
藻的比生长速率在 0. 075 ～0. 213之间(图 3)．随着污
泥抽提液比例增大蛋白核小球藻的比生长速率随之
增大，在 SE培养基与污泥抽提液的比例为 1∶ 9时达
到峰值，为 0. 213，而当两者比例为 0∶ 10 和10∶ 0时，比
生长速率分别为 0. 179和 0. 075．由此可见，蛋白核小
球藻在污泥抽提液中比在 SE培养基中更具有生长优
势，其生长速率前者约为后者的 2倍多．
图 3 污泥抽提液部分或全部替代 SE培养基蛋白
核小球藻的比生长速率
Fig． 3 Specific growth rate of C． pyrenoidosa based on the
mix culture media with different ratio of sludge extracts and SE
2. 3 污泥抽提液部分或全部替代 SE 培养基对蛋
白核小球藻色素含量的影响
2. 3. 1 蛋白核小球藻的叶绿素含量
图 4 污泥抽提液部分或全部替代 SE培养基蛋白
核小球藻的叶绿素含量
Fig． 4 Chlorophyll content of C． pyrenoidosa based on the mix
culture media with different ratio of sludge extracts and SE
在本试验条件下蛋白核小球藻培养 14 d 后的
叶绿素含量如图 4． 藻细胞内叶绿素 a 的浓度随混
合培养基中污泥抽提液比例的增加而增大，在 SE
培养基与污泥抽提液的比例为 2 ∶ 8时出现峰值为
1. 91 mg·L －1，明 显 高 于 纯 SE 培 养 基 (0. 51
mg·L －1)．叶绿素 b 和叶绿素总量的变化趋势与叶
绿素 a 基本一致．由此得出，在一定范围内，藻细胞
内叶绿素含量随着混合培养基中污泥抽提液所占比
例的增加而增大，在 SE 培养基和污泥抽提液的比
例为 2∶ 8时其叶绿素含量最大．
2. 3. 2 蛋白核小球藻 β-胡萝卜素含量
图 5 为在本试验条件下蛋白核小球藻培养 14 d
后细胞中的 β-胡萝卜素含量． 由图可知，β-胡萝卜
素的变化趋势与叶绿素基本一致，随着混合培养基
中污泥抽提液比例的增大而增加，在污泥抽提液含
量为 80%的时候达到最大值 0. 847 mg·L －1，随后逐
渐下降．可知在该试验条件下，藻细胞内 β-胡萝卜
素含量随着混合培养基中污泥抽提液所占比例的增
加而增大，最大值出现在 SE 培养基与污泥抽提液
比例为 2∶ 8时．
图 5 污泥抽提液部分或全部替代 SE培养基蛋白
核小球藻的 β-胡萝卜素含量
Fig． 5 β-carotene content of C． pyrenoidosa based on the
mix culture media with different ratio of sludge extracts and SE
2. 4 污泥抽提液部分或全部替代 SE 培养基对蛋
白核小球藻次生代谢产物含量的影响
图 6 污泥抽提液部分或全部替代 SE培养基蛋白
核小球藻的蛋白质含量
Fig． 6 Protein content of C． pyrenoidosa based on the
mix culture media with different ratio of sludge extracts and SE
2. 4. 1 蛋白核小球藻蛋白质含量
图 6 为在本试验条件下蛋白核小球藻培养 14 d
后细胞中的蛋白质含量．从中可知，藻细胞中蛋白质
526
环 境 科 学 34 卷
浓度的变化趋势与叶绿素和 β-胡萝卜素基本一致，
随着混合培养基中污泥抽提液比例的增大而增加，
在污泥抽提液含量为 80%的时候达到最大值 83. 51
mg·L －1，随后逐渐下降．
2. 4. 2 蛋白核小球藻多糖含量
图 7 为在本试验条件下蛋白核小球藻培养 14 d
后细胞中的多糖含量． 相较于上文中的生物量、叶
绿素含量、β-胡萝卜素含量及蛋白质含量，藻细胞
中多糖含量变化趋势不明显．由图 7 可知，混合培养
基中藻类的多糖含量与标准培养基中培育藻类的多
糖含量基本持平，说明混合培养基能为藻类生产多
糖提供足够的能量，该种蛋白核小球藻适合在混合
培养基中进行培育．
图 7 污泥抽提液部分或全部替代 SE培养基蛋白
核小球藻的多糖含量
Fig． 7 Polysaccharide content of C． pyrenoidosa based on the
mix culture media with different ratio of sludge extracts and SE
3 讨论
针对微藻生产过程存在的高成本和低产率的问
题，国内外研究人员提出利用废水或者废弃物培养
微藻，这不仅可以使废弃物得到合理利用，而且还可
以为微藻培养提供廉价原料，生产有用的化学物质．
研究表明，多种性质不同的废水、废弃物经过适当
预处理后，均可用于微藻细胞培养，如利用城市污
水、糖蜜发酵废水、动物排泄物以及缫丝废水、制
药、酿造、制革等工业有机废水，造纸废水、有机印
染废水、味精废水等配制成培养基，用于培养不同
用途的微藻，均取得了较好的效果［29 ～ 32］． 我国城市
污水处理厂每年要排放大量的剩余污泥，且城市污
水污泥含有丰富的有机物和氮、磷、钾等营养元素
以及硅、铝、铁、钙等无机盐［33 ～ 35］，因此将剩余污
泥作为微藻的培养基质，一方面可以解决微藻培养
过程中存在的高成本问题，另一方面可以实现剩余
污泥资源化利用，减少其处理处置成本和二次污染
的可能性．
本研究通过研磨-离心法处理杭州市七格污水
厂二沉池的剩余污泥获得污泥抽提液，并利用污泥
抽提液部分或全部替代 SE 培养基来培养蛋白核小
球藻，通过测定波长 680 nm下的光密度、比生长速
率、叶绿素、β-胡萝卜素、蛋白质和多糖含量来研
究污泥抽提液对蛋白核小球藻培养的有效性． 结果
表 明，在 光 源 为 荧 光 灯，光 强 约 为 80
μmol·(m2·s)－ 1，培养温度为 25℃，光暗周期为
12 h /12 h，相同 CO2 的条件下培养 14 d，随着混合
培养基中污泥抽提液比重的逐渐增加，蛋白核小球
藻的各项生长指标呈上升趋势，并且在污泥抽提液
比例达到 90%时，其光密度和比生长速率最大． 当
100%用污泥抽提液来培养时，其光密度和比生长速
率虽然有所下降，但两者仍是 100%用 SE 培养基来
培养时的 2 倍多．同样，蛋白核小球藻的叶绿素、β-
胡萝卜素和蛋白质含量也是随着污泥抽提液比重的
增大而逐渐增加，在污泥抽提液比重为 80%时达到
最大，随后随着污泥抽提液的比例增加呈下降趋势．
从以上的研究结果可以得知，剩余污泥抽提液完全
可以作为培养蛋白核小球藻的良好基质，并且其培
养效果明显优于其标准培养基． 微藻的光合作用需
要从外界环境吸收营养物质来生产有机物，根据污
泥抽提液水质指标的测定结果，肯定了污泥抽提液
中也含有丰富的氮、磷等营养元素，而且污泥抽提
液中的 COD远高于 SE 培养基，这可为微藻生长代
谢提供充足的营养．然而，并不是污泥抽提液在混合
培养基中的比例越高越好．根据谢尔德福耐受定律，
对具体生物个体来说，各种生态因子都存在着一个
生物学的上限和下限，它们之间的幅度就是该种生
物对某一生态因子的耐性范围． 污泥抽提液中存在
一些抑制因子［33，36］，在达到一定量以后，会对蛋白
核小球藻的生长和繁殖起着一定的抑制作用，从而
导致细胞密度降低，比生长速率下降．本实验研究结
果表明，当抽提液比例为 90%即 SE 培养基与抽提
液的比例为 9∶ 1时，其叶绿素、β-胡萝卜素和蛋白质
的含量低于抽提液比例为 80%的含量．当完全以抽
提液为基质培养蛋白核小球藻，其生长情况和次生
代谢产物的含量均受到了影响，这说明污泥抽提液
中可能存在的抑制因子会对藻类的生长和次生代谢
产物的积累产生抑制作用． 因此在利用污泥抽提液
培养微藻时，应合理确定污泥抽提液与标准培养基
的比例，既要保证污泥抽提液中的营养成分被充分
利用，又要避免污泥抽提液中的有毒有害物质对微
626
2 期 嵇雯雯等:基于污泥资源化利用的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)培养研究
藻生长产生的抑制作用．
从本研究结果可以得出混合培养基中污泥抽提
液的比例为 80%时，蛋白核小球藻的长势较好，并
且叶绿素与蛋白质含量最高，因此在本研究的试验
条件下，可以将该比例确定为蛋白核小球藻生长的
最佳比例．蒋培森等［22］研究发现，啤酒厂废水污泥
可 50%替代 Zarrouk培养基，用于培养钝顶螺旋藻，
其生物量基本不变;可 80%替代标准培养基用于培
养普通小球藻，其生物量也基本不变，这与本研究结
果基本相同，而本研究中有污泥抽提液的培养基蛋
白核小球藻的生长效果明显优于纯 SE培养基．
4 结论
(1)随着混合培养基中污泥抽提液比重的逐渐
增加，蛋白核小球藻的各项生长指标呈上升趋势，在
污泥抽提液比例达到 80% ～ 90%时达到最大，并且
100%的污泥抽提液为培养基时蛋白核小球藻的生
长情况明显优于 100%的 SE培养基．
(2)蛋白核小球藻的叶绿素、β-胡萝卜素和蛋
白质含量也是随着污泥抽提液比重的增大而逐渐增
加，在污泥抽提液比重为 80%时达到最大．
(3)本研究试验条件下，混合培养基中污泥抽
提液的比例为 80%时，蛋白核小球藻的长势较好，
并且叶绿素与蛋白质含量最高，因此可将该比例确
定为蛋白核小球藻培养的最佳条件．
(4)剩余污泥抽提液完全可以作为培养蛋白核
小球藻的良好基质，并且其培养效果明显优于其标
准培养基．
参考文献:
［1］ Cai Q Y，Mo C H，Wu Q T，et al． Occurrence of organic
contaminants in sewage sludges from eleven wastewater treatment
plants［J］． Chemosphere，2007，68(9) :1751-1762．
［2］ Wang C，Hu X，Chen M L，et al． Total concentrations and
fractions of Cd，Cr，Pb，Cu，Ni and Zn in sewage sludge from
municipal and industrial wastewater treatment plants［J］． Journal
of Hazardous Materials，2005，119(1-3) :245-249．
［3］ 陈红英，王红涛． 城市污水处理厂污泥的资源化利用研究
［J］． 浙江工业大学学报，2007，35(3) :337-340．
［4］ 翟云波，魏先勋，曾光明，等． 城市污水处理厂污泥资源化
利用途径探讨［J］． 工业水处理，2004，24(2) :8-11．
［5］ 李国学，张福锁． 固体废物堆肥化与有机复混肥生产［M］．
北京，化学工业出版社，2000．
［6］ 张国占，方静，仝恩全． 污泥复合有机肥的生产与应用［J］．
中国给水排水，2003，19(6) :66-67．
［7］ 温俊明，池涌，刘渊源，等． 城市污水污泥的燃烧动力学特
性研究［J］． 电站系统工程，2004，20(5) :5-7．
［8］ 李桂芳，孟范平． 污水污泥对染料废水的吸附脱色性能研究
［J］． 中国海洋大学学报，2005，35(1) :91-94．
［9］ 赵鸣，吴广芬，李刚． 污泥资源化利用的途径与分析［J］． 环
境科学与技术，2005，28(2) :92-94．
［10］ Zhou W，Li Y，Min M，et al． Local bioprospecting for high-lipid
producing microalgal strains to be grown on concentrated
municipal wastewater for biofuel production［J］． Bioresource
Technology，2011，102(13) :6909-6919．
［11］ Li Y，Chen Y F，Chen P，et al． Characterization of a microalgae
Chlorella sp． well adapted to highly concentrated municipal
wastewater in nutrient removal and biodiesel production［J］．
Bioresource Technology，2011，102(8) :5138-5144．
［12］ Liu J，Ma X Q． The analysis on energy and environmental
impacts of microalgae-based fuel methanol in China［J］． Energy
Policy，2009，37(4) :1479-1488．
［13］ Irena D，Frantiek K，Ywette M，et al． Utilization of distillery
stillage for energy generation and concurrent production of
valuable microalgal biomass in the sequence: Biogas-
cogeneration-microalgae-products［J］，Energy Conversion and
Management，2010，51(3) :606-611．
［14］ Berberoglu H，Gomez P S，Pilon L． Radiation characteristics of
Botryococcus braunii，Chlorococcum littorale，and Chlorella sp．
used for CO2 fixation and biofuel production［J］． Journal of
Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer，2009，110
(17) :1879-1893．
［15］ Li Y Q． Biocatalysts and bioreactor design［J］． Biotechnology
Progress，2008，24:815-820．
［16］ 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．
［17］ 张聪． 利用城市污水厂污泥培养海洋微藻技术研究［D］． 青
岛:中国海洋大学，2007． 20-21．
［18］ 胡章喜，安民，段舜山，等． 不同氮源对布朗葡萄藻生长、
总脂和总烃含量的影响［J］． 生态学报，2009，29(6) :3288-
3294．
［19］ 陆润珠，蒋霞敏，陆艳晶． 氮、磷、铁对原绿球藻生长的影
响［J］． 宁波大学学报(理工版) ，2009，22(3) :326-331．
［20］ 夏建荣，余锦兰． 高浓度 CO2 对小新月菱形藻胞外碳酸酐酶
活性和光合作用的影响［J］． 广州大学学报(自然科学版) ，
2009，8(3) :49-53．
［21］ 黎峥，段舜山，武宝玕． UV-B 对两种藻光合色素和多糖含
量的影响［J］． 生态科学，2003，22(1) :42-44．
［22］ 蒋培森，蒋家伦，汪富三，等． 利用啤酒厂废水污泥培养钝
顶螺旋藻和普通小球藻的研究［J］． 海洋湖沼通报，2000，
(3) :15-19．
［23］ Dubois M，Gilles K A，Hamilton J K，et al． Colorimetric method
for determination of sugars and related substances［J］． Analytical
Chemistry，1956，28(3) :350-356．
［24］ GB 11914-89 水质-化学需氧量的测定—重铬酸盐法［S］．
［25］ GB 11893-89 水质-总磷的测定—钼酸铵分光光度法［S］．
［26］ GB 11894-89 水质-总氮的测定—碱性过硫酸钾消解紫外分
光光度法［S］．
［27］ HJ /T 346-2007 水质-硝酸盐氮的测定—紫外分光光度法
［S］．
726
环 境 科 学 34 卷
［28］ GB 7493-87 水质-亚硝酸盐氮的测定—分光光度法［S］．
［29］ rpez R，Martínez M E，Hodaifa G，et al． Growth of the
microalga Botryococcus braunii in secondarily treated sewage［J］．
Desalination，2009，246(1-3) :625-630．
［30］ Wang L，Li Y C，Chen P，et al． Anaerobic digested dairy
manure as a nutrient supplement for cultivation of oil-rich green
microalgae Chlorella sp［J］． Bioresource Technology，2010，101
(8) :2623-2628．
［31］ Wang L，Min M，Li Y， et al． Cultivation of green algae
Chlorella sp． in different wastewaters from municipal wastewater
treatment plant［J］． Applied Biochemistry and Biotechnology，
2010，162(4) :1174-1186．
［32］ Chinnasamy S，Bhatnagar A，Hunt R W，et al． Microalgae
cultivation in a wastewater dominated by carpet mill effluents for
biofuel applications［J］． Bioresource Technology，2010，101
(9) :3097-3105．
［33］ Goyal S，Dhull S K，Kapoor K K． Chemical and biological
changes during composting of different organic wastes and
assessment of compost maturity［J］． Bioresource Technology，
2005，96(14) :1584-1591．
［34］ Adani F， Tambone F． Long-term effect of sewage sludge
application on soil humic acids［J］． Chemosphere，2005，60
(9) :1214-1221．
［35］ 乔显亮，骆永明． 我国部分城市污泥化学组成及其农用标准
初探［J］． 土壤，2001，33(4) :205-209．
［36］ 周立祥，胡霭堂，胡忠明． 厌氧消化污泥化学组成及其环境
化学性质［J］． 植物营养与肥料学报，1997，3(2) :176-
181．
826