固定化小球藻培养条件的实验研究

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固定化小球藻对海水养殖废水氮磷的处理

固定化小球藻对海水养殖废水氮磷的处理丁一;侯旭光;郭战胜;梁振林;韩冷;叶萌祺;刘雪芹【摘要】本研究利用海藻酸钠(SA)作为载体、以氯化钙(CaCl2)为交联剂,探究小球藻最佳固定化条件及其对海水养殖废水氨氮和磷酸盐的处理效果.通过对比不同浓度SA和CaCl2对小球藻生长的影响及不同固定化条件的藻球对氨氮、磷酸盐处理效果,确定最佳固定化条件为2.0％ SA和2.0％ CaCl2.对比固定化藻球和悬浮小球藻对模拟海水养殖废水氨氨、磷酸盐去除效果,结果表明固定化藻球比悬浮藻液对氮、磷处理效果更好.其中低接种率(1:10)固定化藻球的最大氨氮、磷酸盐去除率分别为63.26％和62.76％.固定化小球藻浓度越高,其净化能力越强,高接种率(1∶1)固定化藻球的最大氨氮、磷酸盐去除率分别是85.16％和75.94％.连续流运行下固定化藻球对海水养殖废水氨氮、磷酸盐的平均去除率分别为84.49％和72.17％.小球藻固定化态保留并延长了悬浮态生长活性,提高了对海水养殖废水脱氮除磷效果.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】7页(P336-342)【关键词】固定化;藻球;养殖废水;氨氮;磷酸盐【作者】丁一;侯旭光;郭战胜;梁振林;韩冷;叶萌祺;刘雪芹【作者单位】山东大学(威海)海洋学院,山东威海264209;山东大学(威海)海洋学院,山东威海264209;山东大学(威海)海洋学院,山东威海264209;山东大学(威海)海洋学院,山东威海264209;山东大学(威海)海洋学院,山东威海264209;山东大学(威海)海洋学院,山东威海264209;山东大学(威海)海洋学院,山东威海264209【正文语种】中文【中图分类】X714;X55海水养殖废水主要是水产经济动物养殖过程中由排泄及过量的饵料等造成的水体N、P等含量高,不经处理直接排放导致海洋环境恶化,生态系统失衡.其中N、P的浓度过高引起水体富营养化,进而引发赤潮等海洋灾害发生[1].养殖废水生化处理工艺主要有接触氧化和固定化微生物技术[2-4].由于海水养殖废水污染物组成复杂和盐度效应,现有接触氧化法的污水处理技术难以达到有效处理养殖废水的目的[5]. 固定化微生物法是利用化学或物理手段将生化处理的游离细胞固定在一个适合生长繁殖的微环境中,达到有效降解养殖废水中某些污染物目的[6].微藻利用污水中N、P作为其生长元素且不产生二次污染而越来越广泛应用于水处理[7-9].研究表明小球藻对废水的N、P平均去除率可达72%和28%[10].为保证微藻细胞的浓度,固定化藻类越来越受到关注.藻类固定化是利用载体通过物理或化学方法将藻类细胞固定,提高藻类细胞浓度,使其保持较高的生物活性并反复利用的方法[11-12].按照固定化载体材料和固定化方式的特点,将其分为吸附法、包埋法、交联法和共价结合法[13].海藻酸钙具有较好的机械强度、传质能、防止生物分解的能力,且对生物无害,是较好的固定化细胞材料[14].固定化藻类系统应用于污水处理,与悬浮性藻细胞系统相比具有藻细胞浓度高,停留时间长,流失少,反应速度快,运行高效稳定,其活性长时间保持稳定的优点[15].有研究利用两段固定化光生物反应器处理乳品污水、固定化小球藻与悬浮污泥混合处理城市污水及对比研究固定小球藻在不同生长环境下对N、P的去除效果,这些研究结果表明固定化细胞比自由活细胞对N、P有更好的去除效果 [16-19].固定化小球藻的应用越来越受到关注,但针对固定化对海水养殖废水的处理研究相对较少.本研究利用海藻酸钠为载体,氯化钙为交联剂,探讨常温条件下的最优固定化海水小球藻的条件及对海水养殖废水中氨氮、磷酸盐的去除效果.1.1.1 实验藻种来源海水小球藻藻种(Chlorella salina)取自山东省海洋生物繁育工程技术研究中心保存藻种,室温光照条件下海水培养.1.1.2 小球藻的富集小球藻进行复壮后,在指数增长期接种于培养基中,进行富集扩增.海水小球藻的培养基成分如表1所示.1.1.3 海水培养基制备将配置好的培养基进行高压灭菌(121℃、20min、0.1MPa),冷却至室温.1.2.1 固定化条件确定将海藻酸钠和氯化钙分别配制成质量分数为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%溶液.根据海藻酸钠和氯化钙浓度对小球藻生长的影响确定固定化条件.海藻酸钠和氯化钙溶液浓度梯度设置如表2所示.1.2.2 固定化方法将培养至对数生长期的小球藻液进行离心(4000r/min,10min),弃除上清液,并用灭菌海水清洗,再次离心后,培养在不添加N、P海水培养基中.按小球藻浓缩液和海藻酸钠溶液1:1比例进行均匀混合.用注射器(10mL)吸取海藻酸钠和小球藻混合液,在距离氯化钙溶液水面20cm处滴入(80滴/min左右),形成一定数量的藻珠,静置一定时间后固定完全.1.2.3 脱固定化方法固定化后小球藻放入1.5%柠檬酸钠溶液中,充分摇晃后即可脱固定化.1.2.4 空白藻球固定化海藻酸钠溶液(不添加小球藻浓缩液)按比列加入等量海水混合,依照固定化方法滴入氯化钙溶液即可.实际海水养殖废水中成分复杂多样,有较多干扰测定结果物质,本实验采用人工模拟废水,模拟海水养殖废水组成如表3所示.1.4.1 生长密度计数方法血球计数板(25´16),光学显微镜计数,平行计数3次取平均值.1.4.2 生长密度与OD680的吸光度值拟合曲线取一定量均匀培养藻液于比色皿中,用紫外可见分光光度计测定其在680nm波长处吸光度值,可间接反映小球藻生长密度.平行测定3次,取平均值.拟合曲线方程为:y=99.84716x-3.05041,R2=0.99573.1.4.3 氨氮的测定纳氏试剂光度法[20],在波长420nm处平行测定3次吸光度值,取平均值.标准曲线方程为:y=0.17243x+0.00627, R2=0.99927.1.4.4 磷酸盐测定磷钼蓝分光光度法[21],在波长882nm处平行测定3次吸光度值,取平均值.标准曲线方程为:y=0.51904x+0.02151, R2=0.982562.1.1 海藻酸钠(SA)溶液浓度对小球藻生长的影响取小球藻浓缩液10mL和SA 溶液100mL按1:10比例进行混合培养,连续5d测定小球藻吸光度值(OD680),以未接种小球藻的SA溶液对应浓度梯度溶液为空白对照,根据吸光度值可估算出小球藻生长情况,不同SA溶液浓度下小球藻的生长情况如图1所示.如图1所示,在低浓度的SA(1.0%)溶液中,小球藻的增长速度缓慢;在高浓度的SA(3.0%)溶液中,小球藻有被抑制生长现象;在2.5% SA中小球藻生长趋势有较大波动,前期生长较快,后期速度放缓,甚至有下降趋势;在1.5% SA中小球藻增长趋势稳定;在2.0% SA中小球藻生长速度一直保持较好的上升趋势.2.1.2 氯化钙溶液浓度对小球藻生长的影响取小球藻浓缩液10mL和氯化钙溶液100mL按1:10比例进行混合培养,连续5d同一时间点测定小球藻吸光度值(OD680),以氯化钙对应浓度梯度(不添加小球藻浓缩液)为空白对照,根据吸光度值可估算出小球藻生长情况,不同氯化钙溶液浓度下小球藻的生长情况如图2所示. 根据图2所示,可初步判断氯化钙溶液对小球藻生长的影响,在2.5%、1.0%、3.0%的氯化钙溶液中,小球藻生长状况相对较缓慢并依次降低;在1.5%氯化钙溶液中,小球藻增长趋势稳定上升;在2.0%氯化钙溶液中,小球藻前期生长增速较快,后期仍有下降趋势.根据图1和图2对比分析,分别测定SA、氯化钙溶液对小球藻生长状况的影响,可初步判断在浓度为1.5%和2.0%的SA、氯化钙溶液均比其他浓度有较好生长趋势,但仍需进一步实验优化确定最佳固定化条件.实验目的是为了固定化小球藻对废水脱N、P有较好的净化效果,因此下一步实验以SA和氯化钙溶液分别在1.5%、2.0%浓度条件下对小球藻进行固定化,同时处理等量模拟海水养殖废水,根据对废水氨氮和磷酸盐的去除效果,确定最佳固定化条件.2.1.3 对比不同固定化条件下固定化小球藻对氮磷的去除效果小球藻在1.5%和2.0%的SA溶液和氯化钙溶液均有较好生长趋势,可进一步优化以确定最佳固定化条件.实验取1.5%、2.0%SA溶液分别和1.5%、2.0%氯化钙溶液固定化等量小球藻浓缩液,取固定化小球藻球20mL和模拟海水养殖废水200mL按1:10比例混合处理(分4组,每组平行3瓶),定期测定废水氨氮和磷酸盐浓度,绘制氨氮和磷酸盐浓度变化曲线如图3所示,计算各组平均去除率如表4所示.由图3和表4可知,SA和氯化钙溶液固定化小球藻4组实验(1.5%,1.5%)、(1.5%,2.0%)、(2.0%, 1.5%)、(2.0%,2.0%)都具有较好的净化能力.随着运行时间的延长,氨氮和磷酸盐浓度越来越低,表明固定化小球藻对氮磷有较好的处理效果.对比4组实验每天对N、P的去除效果发现,在接种了固定藻球后的第1d,每组对N、P的去除率最高,随后几天对氮磷的去除率都有所减缓.分析在第1d出现去除率峰值的原因一方面是由于接种藻处于对数增长期,需要氮磷等营养物质量较大;另一方面固定藻球的结构中存在较丰富的微小孔隙,海藻酸盐与二价钙离子形成三维网络状凝胶,这些网络状的孔隙对污染物有一定的吸附作用,当然这种吸附作用只发生在藻球与污染物接触的初期,吸附达到平衡后,吸附作用就不再明显,这也使随后的单日去除率都低于第1d.相比较4组固定化条件优化实验,在运行2~4d对氨氮和磷酸盐有较高的去除率,而后去除率变缓.运行5d后,(SA,CaCl2) 4组实验(1.5%,1.5%)、(1.5%,2.0%)、(2.0%,1.5%)、(2.0%,2.0%)的固定藻球对氨氮的最大去除率分别是60.14%、59.79%、62.57%、63.26%;磷酸盐的最大去除率分别是59.29%、57.09%、60.20%、60.93%.因此,可确定最佳固定化条件为:海藻酸钠2.0%,氯化钙2.0%.为确定固定化小球藻在对养殖废水N、P处理上是否有优势,实验考察了在最佳固定化条件下固定小球藻,对比等量小球藻悬浮液、空白胶球及固定化藻球对相同水质的养殖废水处理效果,每组设定3个平行样品,测得数据取平均值.为进一步了解固定化小球藻对N、P处理的特征,同时对比了低接种比和高接种比条件下,空白胶球、固定化藻球、悬浮藻液3组对养殖废水的处理效果.2.2.1 低接种比下的处理效果实验取9个250mL锥形瓶,空白胶球、固定化藻球、悬浮藻液3组(每组3瓶),分别加入200mL模拟海水养殖废水,再取等量空白胶球、固定化藻球、悬浮藻液按1:10比例放置其中,每天定时摇晃2~3次,每隔等量时间取样分析.每瓶每次取10mL水样,离心(5000rpm、5min)后用1.4所述的方法分别在420nm、882nm处测定水样中氨氮和磷酸盐浓度,取各组3瓶水样的平均值,根据标准曲线计算出对应氨氮、磷酸盐浓度,其变化曲线如图4所示,计算N、P的平均去除率如表5所示.从图4可以看出,随着运行时间的延长,固定藻球组和悬浮藻液组的氨氮和磷酸盐浓度都明显降低,而空白胶球组因只有吸附作用,所以其氨氮和磷酸盐浓度变化趋势较缓慢.运行7d后,固定藻球组的氨氮浓度从初始的16.68mg/L,下降到6.13mg/L;磷酸盐浓度从初始的10.53mg/L,下降到3.92mg/L.而悬浮藻液的氨氮和磷酸盐浓度分别下降到7.35和5.07mg/L.固定藻球组的污染物浓度低于悬浮藻液组,表明了固定藻球组有较好的去除效果.根据表5可知,低接种比条件下空白胶球、悬浮藻液、固定化藻球对氨氮和磷酸盐最大去除率分别是18.08%、55.97%、64.66%和13.91%、51.78%、62.76%.随时间的延长,氨氮和磷酸盐的去除率变缓,空白胶球组在第5d趋于饱和,悬浮藻液组在第6d去除率几乎不再变化,固定藻球组也趋于饱和状态.整体上对比3组氨氮和磷酸盐的去除率为固定化藻球>悬浮藻液>空白胶球.2.2.2 高接种比下的处理效果依照同样方法,将接种比提升到1:1再进行N、P去除试验,根据标准曲线计算出对应氨氮、磷酸盐含量,绘制的氨氮、磷酸盐浓度变化曲线如图5所示,去除率如表6所示.由图5可知,与低接种比实验组相比,高接种比组在相同运行条件下,固定藻球组和悬浮藻液组有较高的去除效果.固定藻球组的氨氮浓度从初始的16.68mg/L,下降到2.48mg/L;磷酸盐浓度从初始的10.53mg/L,下降到2.53mg/L.而悬浮藻液的氨氮和磷酸盐浓度分别下降到4.62和3.36mg/L.根据表6可知,高接种比(1:1)条件下,空白胶球、悬浮藻液、固定化藻球对废水中氨氮和磷酸盐最大去除率分别是24.69%、72.30%、85.16%和20.13%、68.07%、75.94%.整体上对比3组氨氮和磷酸盐的去除率为固定化藻球>悬浮藻液>空白胶球,而且随着小球藻浓度提高,氮磷去除率也增加,净化效果提升.为比较固定化和悬浮小球藻在废水中生长状况,实验在相同条件下按1:1配比于模拟废水中培养,在分光光度计680nm处测定吸光度值(稀释10倍),可间接反映生长情况.测定悬浮藻和固定藻生长曲线如图6所示.根据图6可知,在相同实验条件下,等量悬浮藻液和固定化藻球处理模拟海水养殖废水过程中,实验前3d内悬浮小球藻液生长密度高于固定化藻球,可能因为前期SA、氯化钙溶液和藻液形成的胶球束缚影响到小球藻自由生长空间.在实验第4d后,该束缚导致的影响慢慢消失,固定藻球吸收大量废水中的氮磷,小球藻生长活跃,数量密度逐渐增加.因此固定化藻球应用于处理养殖废水,具有较高的生长活性及去除效果. 为确定固定化藻球对海水养殖废水处理的稳定性,实验采用1.5L圆柱玻璃光生物反应器,下部进水口由蠕动泵恒流进水,控制HRT为24h,上部溢流出水口前放一格网防止藻球流失,连续流运行15d,测进、出水氨氮和磷酸盐浓度变化如图7所示.根据图7可知,在连续流运行条件下,出水的氨氮和磷酸盐浓度都有大幅度降低,实验前3~4d,氨氮和磷酸盐浓度呈线性降低,而后维持在较低浓度值附近,这与藻球的生长曲线相对应.通过计算,连续流运行下固定化藻球对海水养殖废水氨氮、磷酸盐的平均去除率分别为84.49%和72.17%.固定化藻球处理海水养殖废水具有长期的稳定性.3.1 对比不同固定化条件的藻球对氨氮、磷酸盐的去除效果,确定了最佳固定化条件为2.0%海藻酸钠和2.0%氯化钙.3.2 对比固定化藻球、悬浮藻液及空白胶球3组处理废水效果,高、低接种比条件下3组氨氮和磷酸盐的去除效果都为固定化藻球>悬浮藻液>空白胶球,固定化藻球处理效果最优.3.3 连续流运行条件下固定化藻球对海水养殖废水氨氮、磷酸盐的平均去除率分别为84.49%和72.17%.3.4 固定化藻球比悬浮藻液对海水养殖废水中氨氮和磷酸盐有较好的去除效果.同等条件下,固定化藻球比悬浮藻液有更长的生长期,提高了其对海水养殖废水脱氮除磷能力.[1] Tovar A, Moreno C, Mánuelvez M P, et al. 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固定化藻球的强化研究

固定化藻球的强化研究摘要:为解决褐藻胶球在含磷污水中结构易疏松､小球藻易泄漏及胶球易破碎的问题,进行了添加质量分数为1%的活性炭和CaCl2溶液浸泡固定化藻球的加固强化的试验｡结果表明,采用添加活性炭的方法可以很好地改进固定化小球的性能,其最佳的添加量为海藻酸钠凝胶的1%;加固胶球系统对氨氮(NH4+-N)的去除率持续增加,最高可增至80%左右;对正磷酸盐(PO43--P)也有较好地去除效果,去除率可达96%以上;胶球经过加固后,胶球内藻细胞密度得到较大提高,固定化性能得到改善｡关键词:固定化藻类;活性炭;加固强化;脱氮除磷Study on the Enhancement of Immobilized Chlorella Balls’ Performance Abstract: To solve the problems that chlorella balls loose their integrity and algae cells leach easily in the wastewater with phosphate, 1% of activated carbon was added into the balls and then hardened by marinating in CaCl2 solution. The results showed that adding activated carbon could improve the performance of immobilized chlorella balls, and the optimal adding amount of activated carbon was 1 percent of alginate sodium. Hardening could enhance the ability of immobilized chlorella balls in removing NH4+-N and PO43--P from waste water and improve the density of chlorella in ball. The removal efficiency of hardened chlorella balls of NH4+-N and PO43--P were above 80% and 96% respectively.Key words: coimmobilized Chlorella vulgaris; activated carbon; reinforcement and strengthen; removal of nitrogen and phosphorus采用固定化微生物技术,利用载体(海藻酸钠凝胶)通过物理或化学方法将藻细胞固定形成固定化藻类系统净化污水是近年来在污水脱氮除磷工艺研究中的一个重要研究方向,它将菌藻做包埋处理后应用于污水的生物处理[1-4];具有生物浓度高,反应速率快,运行稳定可靠,藻细胞易于收获,N､P营养物质的去除效果较高等优势;解决了传统悬浮藻系统存在的缺陷,且提高了微生物抗冲击负荷能力｡目前,国内的研究大多仍处于实验室阶段,主要由于在实际应用过程中存在以下问题:一是固定化载体易腐化,变脆易碎,还达不到实际应用中对压力､流速的要求,反复使用效果欠佳;二是相对传统活性污泥法成本较高;三是胶球内细胞浓度比较高时容易出现细胞泄漏的问题｡因此,提高固定化细胞的机械强度和活性是固定化细胞技术所需解决的主要问题｡为克服高包埋藻密度渗漏及胶球破碎的问题,本研究进行了胶球内添加活性炭及采用CaCl2溶液浸泡对褐藻胶胶球进行强化加固的试验;结果表明对固定化藻球的加固强化可减少小球藻的泄漏量,提高处理效果,使褐藻胶包埋小球藻更适合污水的实际处理;现将结果报道如下｡1材料与方法1.1主要材料1.1.1试剂海藻酸钠,化学纯,浙江温州助剂厂生产;其余试剂为市售分析纯或优级纯｡1.1.2试验藻种由中国科学院水生生物研究所提供,藻种为普通小球藻(Chlorella vugarius)｡1.1.3实际污水取自广州市猎德污水处理厂沉砂池,原水的水质指标为:氨氮(NH4+-N)15~30 mg/L､化学需氧量(COD)180~200 mg/L､正磷酸盐(PO43--P)1~3 mg/L｡使用前沉淀过滤｡1.1.4仪器紫外可见分光光度计,UV 751GD型,上海精密科学仪器有限公司;高压灭菌锅,CL-32L型,日本Tokyo ALP公司;磁力加热搅拌器,79-1型,江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司｡1.2方法1.2.1菌藻的固定化菌藻的固定化方法参照文献[4]｡1.2.2添加活性炭在海藻酸钠凝胶中分别添加质量分数为0%､0.5%､1.0%､2.0%､3.0%､4.0%的活性炭,制备固定化小球,固定化方式为先用活性炭吸附一定量的菌体后,再用海藻酸钠进行包埋固定｡1.2.3加固固定化胶球加固胶球系统在每完成一个反应循环后,将胶球重新浸泡于3%的CaCl2护理溶液中进行16 h的胶球再硬化加固,然后用蒸馏水充分清洗胶球后置入新鲜污水中进行下一个循环｡以加固前的普通胶球系统(试验连续进行,每完成一次循环后,用新鲜的污水替换处理后的污水进行新的循环)为对照｡两个系统均进行4个循环｡1.2.4胶球机械强度的测定随机抽取4粒小球(各种小球的形状大小相似),在水平玻璃面上摆成正方形,在小球上放一培养皿,在培养皿上慢慢加砝码(砝码的质量由小到大),用肉眼仔细观察,直至海藻酸钠胶球出现变形,记录小球变形前所承受的最大质量｡1.2.5理化检验法[5]NH4+-N的测定采用纳氏试剂分光光度法;PO43--P的测定采用钼锑抗分光光度法｡2结果与分析2.1活性炭对胶球强度及氮磷去除效果的影响固定化后的小球与污水以体积比为1∶10的比例投入人工污水(在无氮､磷的Dauta培养基内添加NH4Cl和KH2PO4配制而成,污水中NH4+-N和PO43--P的浓度分别为31.18､4.01 mg/L)处理试验中｡图1为处理污水1 d后的胶球强度和对污水的脱氮除磷效果,由图1可知,活性炭添加量有一个对应的最佳脱氮除磷及机械强度值;综合考虑,1%的添加量的效果较好｡图2显示了添加活性炭后的固定化藻球在倒置荧光显微镜(ECLIPSETE 2000-U,Nikon)下放大600倍的显微结构,由图2可知,小球藻首先被吸附在活性炭的孔道内,然后被包埋在海藻酸钠载体中｡营养物质需依次通过海藻酸钠､活性炭才被吸收利用,从而达到脱氮除磷的效果｡因此,建议使用海藻酸钠同时包埋固定一定量的藻和活性炭,使污染物质仅通过海藻酸盐就能被微生物降解,从而提高降解速度及相对活性,且活性炭的存在又有利于传质过程的进行｡2.2固定化胶球加固结果2.2.1强化固定化小球藻的氮磷去除情况1)氨氮去除效果｡由图3可知,在第1个循环末期,普通胶球系统(由于普通胶球系统在第3个周期结束时发现有细胞泄漏,所以只进行了3个循环周期)和加固胶球系统的NH4+-N去除率差别不大,均在47%左右｡从第2个循环开始,普通胶球系统的NH4+-N去除率变幅不大,维持在47%左右;而对加固胶球系统来说,由于胶球在新的循环开始前得到了加固,其最大藻细胞密度出现的时间推迟并在数量上大大增加,因此整个系统藻细胞对氨氮的吸收同化量有所增加,NH4+-N去除率得以提高;至第4个循环周期末,去除率提高到80%左右｡2)正磷酸盐去除效果｡由图4可知,在第1个循环周期末,普通胶球系统和加固胶球系统的PO43--P去除率差异不大,分别为78.87%和81.39%｡但之后,两个系统的PO43--P去除率的差异逐渐增大,普通胶球系统的PO43--P去除率逐渐减低,在第2､3个循环周期末分别降至51.76%和34.68%;而加固胶球系统对PO43--P的去除率明显提高,在第2个循环周期末增至96.07%,PO43--P几乎全部被降解,此后循环的去除率均维持在96%以上｡这可能存在两方面的原因,其一可能跟系统中藻细胞数量增加,对磷的同化吸收有所增加有关;另外,有研究表明,藻类对营养物的吸收效率能大大超出单细胞藻类的生长速率｡2.2.2胶球强化后小球藻的生长由图5可知,加固胶球系统相对于普通胶球系统有较高的藻生长速度｡普通固定化胶球最大细胞量为7.51×106个藻细胞/球,胶球经过加固后,在试验进行的几个循环中最大细胞量达 1.07×107个藻细胞/球,固定化性能得到大大改善｡3小结与讨论1)试验结果表明,采用添加活性炭的方法可以很好地改进固定化小球的性能,其最佳添加量为海藻酸钠凝胶的1%｡作为一种天然高分子物质,海藻酸钠易被水中的各种离子侵蚀,使固定化细胞的三维结构遭到破坏｡由于固定化微生物的活性主要集中在凝胶表层,因此可以添加一些多孔载体,如硅藻土､活性炭等,它们在一定程度上可以改变凝胶内部结构,形成一种具有网状“通道”的凝胶结构,从而人为地增加许多条底物和产物的“通道”,改进其内部组成,改善其传质性能,提高其机械强度,提高凝胶的活性,阻止小球变形[6,7]｡活性炭是一种很好的吸附载体,用活性炭吸附法制备的固定化微生物具有很高的活性,但微生物与载体的结合力弱,易被解吸而流失｡2)加固胶球系统对NH4+-N的去除率持续增加,在第4个循环周期末可增至80%左右;对PO43--P也有较好的去除效果,去除率可达96%以上｡和聚磷菌相似,藻细胞在被短暂地剥夺了氮和磷两种元素后,再重新放入培养基中,会导致细胞对两种元素的过量吸收｡加固胶球系统在每个循环周期后被投入到CaCl2溶液中加固16 h,使微藻细胞被暂时地剥夺了氮和磷两种重要元素,当重新放入含有氮磷的污水中后,会导致细胞对两种元素的过量吸收｡3)加固胶球系统中胶球内藻细胞密度得到较大提高,胶球经过加固后,固定化性能得到改善｡在普通胶球系统中,由于Ca2+的浓度不断地被新一循环的污水所稀释,褐藻酸钙结合Ca2+的古洛糖醛酸部分逐渐地丧失Ca2+,从而使胶质结构变得越来越疏松,保持或结合藻细胞的能力下降｡在胶质结构疏松至一定程度时,导致藻细胞的泄漏,试验最后一个循环周期也发现有细胞泄漏的问题,而经过加固的系统则由于及时地补充了因稀释而脱落掉的Ca2+,使各循环结束时的Ca2+都保持在较高的水平上,泄漏量要少得多,且延长了胶球的使用寿命｡褐藻胶包埋固定小球藻可通过胶球加固的方法加强其机械强度,减少小球藻的泄漏;由于胶球内部容积的有限性,而细胞增长则是连续的,所以胶球有一个最大细胞密度,它主要取决于细胞的生长及胶球内部结构和强度｡随着胶球内藻细胞的生长,一方面不断地占用胶球的有限容积;另一方面,细胞增殖会削弱聚合键桥使其丧失结合藻细胞的能力｡参考文献:[1] IDRIS A, SUZANA W. 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小球藻的培养

小球藻的培养一、小球藻小球藻是单细胞植物，种类较多，多数生活在淡水中，少数生活在海洋里。

按植物学分类，小球藻属于小球藻纲绿藻目原球藻科生物，其体型小，直径一般为3～5μm，在显微镜下，需要放大400～600倍才能看到，我们肉眼看到的只不过是含有小球藻的绿色的水。

小球藻所含的营养成分很高，其蛋白质含量达到50%～60%（相当于花生米的2倍、鸡蛋的5倍），含脂肪10%～30%，还含有多种维生素。

小球藻的生物活性物质糖蛋白和多糖体的含量也相当高，这些生物活性物质具有增强人体免疫力、抗癌、降血压、抑制血糖上升、排除体内毒素和迅速恢复机体损伤等功能。

因此，小球藻的培养前景广阔。

作为培养原料的小球藻，可以到较清洁的池塘、水坑中采集绿色的水，在显微镜下鉴定，然后再用。

也可以向培养它的人索取。

1 容器的准备小规模的培养可用瓶、缸等，大规模的培养可用水泥池。

首先，要对所使用的容器进行消毒，一般用100mg/L的漂白粉水溶液浸泡，再用水冲刷数次。

(100mg/L的漂白粉水溶液的配制：①天平称量5g2%漂白粉澄清液；②定量转移至容量瓶中；③加水至1L；④混匀。

2％漂白粉上清液的配制法：取漂白粉2克，加少量水搅匀，再加水至100毫升，充分调匀后，待澄清后取上清液使用。

）2 培养液的准备（1）BG11液体培养基配方：Stock1 定容100mL 柠檬酸0.3g 柠檬酸铁胺0.3g EDTANa2 0.05gStock2 定容1000mL NaNO3 30g K2HPO4 0.78g MgSO4·7H2O 1.5gStock3 定容100mL CaCl2·2H2O 1.9g Stock4 定容100mL Na2CO3 2gStock5 定容1000mL H3BO3 2.86g MnCl2·4H2O 1.81g ZnSO4·7H2O 0.222gNa2MnO4·2H2O 0.391g CuSO4·5H2O 0.079g Co(NO3)2·6H2O 0.049gStock1 取用2mL Stock2 取用20mL Stock3 取用2mL Stock4 取用1mL Stock5 取用1mL 总定容1000mL（2）购买2000元/套，九种原液各200ml（稀释1000倍），10瓶。

固定化与游离态小球藻脱氮除磷对比研究

固定化与游离态小球藻脱氮除磷对范大学大学城建设指挥部，庆４０４；重００７２中山大学环境科学与工程学院，东广州５Ｏ７）．广ｌ２５
摘要：对固定化与游离态小球藻脱氮、除磷进行对比研究，结果表明固定化藻在２ｄ内对Ｎ一ＨＮ和Ｐ４一Ｏ３Ｐ的净化效率比悬浮态藻分别高２．４一３１％和３．９固定化后初期会对５１％。藻细胞的生长产生影响，得固定化藻的数量增长慢于悬浮态藻的生长，使但在较短时间（４２ｈ左右）内细胞的活性即可恢复，并保持持续生长，这说明固定化没有对细胞产生不可恢复的损伤。固定化藻技术不仅保留了悬浮态藻的优点，而且使得藻对氮、的去除率有较大提高，磷对藻细胞起到了保护作用，长藻细胞的生长期，延有利于细胞更多地吸收氮、。磷关键词：固定化藻；离态藻；游普通小球藻；氮除磷脱
ＡｂｔａｔＲｅｅｒｈｏｍｍｏｉｚｄａｄｆｅｅｕｔｒｓｈｘｅｍｅｔｌｒｓｌｈｗｄｔａｓｒｃ：ｓａｃｎｉｂｌｅｎｒｅｃｌｃｌｅ．Ｔｅｅｐｒｎａｅｕｔｓｏｅｈｔｉｌｕｉｓ
ｉｍｍｏｉｉｅｈｏｅｌｕｌａｉａｉｈｒｒｍｏａｆｃｅｃｏＮＩ４一ＮｄＰ —Ｐａｒｅｂｌｄｃｌｒｌａｖｇｒｓｈｄｈｇｅｅｖｌｅｉｎｙｔ－ｚｉＩｎａＯ４ｈｔｎｆｅ

不同营养模式下固定化斜生栅藻和普通小球藻氨氮去除能力对比分析

种类繁多的原核或真核生物ꎬ具有光合作用效率高、
环境适应能力强、生长周期短和生物质产量高等特
点
[７￣８]
. 它以ＣＯ２为碳源ꎬ通过光合作用把污水中不
同形态的氮、磷等营养物质缔结到碳骨架上合成有机
物ꎬ如多不饱和脂肪酸、蛋白质和多糖等ꎬ这不仅可缓
解温室效应ꎬ还可实现营养元素的资源化利用
年来诸多研究
[１０￣１１]
作者简介: 刘祥(１９８９￣) ꎬ男ꎬ江苏南京人ꎬ助理研究员ꎬ博士ꎬ主要从事水环境治理与污水资源化研究ꎬｇｃｌｘ＿２００７＠１２６.ｃｏｍ.
∗责任作者ꎬ王凯军(１９６０￣) ꎬ男ꎬ山东胶州人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ博导ꎬ主要从事水污染控制及资源化研究ꎬｗｋｊ＠ｔｓｉｎｇｈｕａ.ｅｄｕ.ｃｎ
基金项目: 国家水体污染控制与治理科技重大专项( Ｎｏ.２０１８ＺＸ０７１１０) ꎻ 国家科技重大专项( Ｎｏ.２０１７ＺＸ０７１０２)
ｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｃｏｖｅｒｙｉｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ. Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｍｉｃｒｏａｌｇａｅｓｐｅｃｉｅｓｏｎａｍｍｏｎｉａ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ( ＮＨ４＋￣Ｎ) ｒｅｍｏｖａｌꎬ ｔｈｅａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＳｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｏｂｌｉｑｕｕｓａｎｄＣｈｌｏｒｅｌｌａｖｕｌｇａｒｉｓｉｎＮＨ４＋￣Ｎ￣ｒｉｃｈｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｔｈｅｉｒｇｒｏｗｔｈ
ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＭａｊｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｒｏｇｒａｍｆｏｒＷａｔｅｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔꎬ Ｃｈｉｎａ ( Ｎｏ.２０１８ＺＸ０７１１０) ꎻ ＮａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ

海藻酸钠固定化预实验

植物细胞固定化预实验实验目的：熟悉海藻酸钠做固定剂下植物细胞固定化培养试验操作。

实验材料：悬浮培养的植物细胞种子、250ml三角瓶5个、培养皿、移液枪、电子称、电磁搅拌器、滴管或注射器、烧杯、纱布、漏斗、铁架台。

实验步骤1.实验准备：配制植物细胞液体培养基分装到4个250ml三角瓶中，每瓶70ml；溶液；配制40g/L的海藻酸钠溶液100ml并称量配制好配制一定量20g/LCaCl2。

的海藻酸钠溶液质量w12.灭菌3.制备凝胶球3.1取种子液用两层无菌纱布过滤，收集滤液。

3.2静置滤液，用移液枪移去上层培养液至于事先准备好的无菌三角瓶中备用。

获得植物细胞。

3.3取鲜重20g的细胞于配置好的无菌还在酸钠溶液中边加入边用电磁搅拌器搅拌。

溶液中形成直径3.4用滴管或注射器吸取海藻酸钠--细胞混合液滴入无菌CaCl2溶液，用无菌水充分洗涤凝胶珠。

3--5mm的凝胶球，放置30--60min后倒出CaCl2）/20g加入到含70ml新鲜培养基+10ml原培养基3.5称量胶球质量w=8*（20+w1的三角瓶中，制作两瓶。

称量植物细胞鲜重8g加入到含70ml新鲜培养基+10ml 原培养基中做对照。

4.在一定条件下进行摇瓶振荡培养，每5天取发酵液测定培养基组分消耗情况、代谢产物的生成速率等并观察记录胶球完整情况。

植物细胞固定化培养原理及海藻酸钠浓度单因素试验方案科学研究发现，密集而有一定程度分化的、生长缓慢的细胞培养物，较分散而无结构的、生长迅速的细胞培养物累积更多的次生代谢物。

其原因为:前者细胞所处的理化环境与其在整体植物中所处的环境类似，细胞因而能够发挥正常的代谢功能；而对后者而言，细胞在培养液中所处的环境既无极性，也无理化梯度。

故而设想把细胞固定在一定的支持物上，使它们之间密切接触，并形成一定的理化梯度。

如此，既可以保障细胞的营养需要，又可避免由于代谢产物的累积而对细胞代谢造成反馈抑制。

物质生产大多利用处于稳定增殖期的细胞，由于固定化抑制生长发育，因此应考虑尽可能模拟稳定期等等。

小球藻固定化培养的初步研究

小球藻固定化培养的初步研究小球藻（Chlorella）是一类单细胞绿藻，广泛应用于食品、饲料、化妆品和生物燃料等领域。

然而，传统的小球藻培养方法存在生产成本高、污染环境等问题。

因此，固定化培养成为研究的热点，通过固定化培养，可以提高小球藻的生长速率和产量，减少对环境的污染。

固定化培养是将细胞固定在材料表面或内部，使其能够稳定地生长和繁殖。

与传统的悬浮培养相比，固定化培养具有以下优势：提高生长速率和产量、降低生产成本、减少废水、废气和废物的排放等。

在小球藻的固定化培养中，最常用的固定化材料包括藻球、藻膜和藻肉等。

这些材料具有良好的吸附性能和生物相容性，适合于小球藻的生长。

研究表明，固定化培养可以增加小球藻的光合作用效率，提高光能利用率，从而增加生长速率和产量。

此外，固定化培养还可以有效地控制营养物质的供应和废物的排放，减少对环境的负荷。

固定化培养的操作方法主要包括以下几个步骤：固定化材料的制备、小球藻的选择和接种、固定化系统的构建和优化，以及培养条件的控制和调节。

首先，固定化材料需要进行预处理，包括消毒、洗涤和干燥等步骤。

然后，在适宜的培养基中选择合适的小球藻菌株，并进行接种。

接种后，将小球藻固定在材料表面或内部，构建固定化系统。

固定化系统的构建需要考虑固定化材料的形状、密度和分布等因素，以及固定化材料与小球藻之间的相互作用。

最后，通过调节培养条件如光照、温度和营养物浓度等，优化固定化培养的效果。

例如，增加光照强度和光照时间可以提高小球藻的光合作用效率，加快生长速率。

固定化培养的初步研究已取得一些进展。

一些研究发现，固定化培养可以显著提高小球藻的生长速率和产量。

例如，使用藻球作为固定化材料，将小球藻固定在藻球表面，可以增加小球藻的光合作用效率，提高生长速率和产量。

此外，固定化培养还可以降低小球藻的营养物质浓度要求，减少废水的排放，并且方便后续的收获和提取。

然而，固定化培养仍然面临一些挑战和问题。

首先，固定化材料的选择和制备仍需要进一步研究。

固定化小球藻除磷脱氮数据初步研究分析

固定化小球藻除磷脱氮数据初步研究分析一研究背景小球藻（俗称为绿藻），是五亿四千年前就已经在地球上繁衍的生物。

它是一种单细胞的绿色微藻类，不管是生态环境的巨变，还是自然灾害的侵袭，都没能毁灭它，其稳定的基因始终没有改变。

这种生物直到一百多年前人类发明了显微镜以后，生物学家拜尔尼克（M.W.Beyernick）博士才发现了它；把希腊文Chlor(绿色)和拉丁文表示细小物质Ella组合，将其命名为Chlorella。

小球藻生息在淡水中，它借助阳光、水和二氧化碳，以每隔20小时分裂出4个细胞的旺盛繁殖能力，不停地将太阳能量转化生成蕴涵多种营养成分的藻体，并在增值中释放出大量的氧气；而它的光合能力高于其他植物10倍以上。

基于这种生命活力及产生的高能营养物质，人们赞美它是“罐装的太阳”。

日本九州大学教授、日本绿藻研究所副所长、植物学界权威中村博士实验研究发现小球藻可以作为全营养食品提供给人类，使人体生理机能维持健康和正常运转。

基于小球藻如此旺盛的生命力和稳定的基因结构，人们开始注意到它在环境领域当中的作用，最早的有Gonzalez等将小球藻与植物生长促进细菌共固定化在海藻酸盐凝胶当中，发现藻类的产量和生长在藻菌共生系统中都得到了良性的发展。

接着又有国内外许多研究者利用的藻菌的互利共生作用，在开发藻菌系统的固定化材质，最佳生长条件以及在除磷脱氮和有机物降解上展开了大量的研究，也取得了一定的成果。

为解决城市污水的氮磷超标排放提供新途径和思路。

如天津城建学院从主体反应器和光源的设计和应用入手，建立并优化了固定化藻菌共生系统，确定了系统对氮，磷和有机污染物的去除特性研制出大量制备固定化小球的试验装置。

从上个世纪80年代以来，很多研究者都对其作出了大量的研究，因此在对如此海量的研究和数据当中，能够对以前的结论当中总结和发现系统对于氮磷的去除特性，生长规律等，为以后的研究提供参考。

二数据分析1，固定化载体研究熊振湖等人分别利用PV A和海藻酸钙做载体固定小球藻和活性污泥放入模拟废水（200mg ／L的葡萄糖，4lmg／L的硝酸盐氮，53mg／L的磷酸盐磷，及其它微量元素）当中培养，发现有机合成的聚乙烯醇的效果要比化学配制的海藻酸钙处理效果较好。

水土学院固定化小球藻对水中铜离子净化效率的研究

固定化小球藻对水中铜离子净化效率的研究学院：水利土木工程学院团队成员：指导教师：固定化小球藻对水中铜离子净化效率的研究（水利土木工程学院给排水科学与工程专业）摘要：本试验以普通小球藻为研究对象，采用海藻酸钠固定化方法将小球藻固定化处理后进行包埋，然后将固定化后的小球藻放入特制的含有不同铜浓度的溶液中观察其对水中重金属铜离子的适应性情况，然后将小球藻放入能够使其存活的含有最大铜浓度的溶液中测量其对铜离子的处理效率，主要研究结论如下：固定化小球藻在低浓度的铜溶液中适应性较高，在高浓度的铜溶液中适应性减弱，即固定化小球藻在含有重金属的溶液中的生理活性随着重金属溶液浓度的升高先增强后减小，呈抛物线走势。

关键词：小球藻；固定化；废水处理Abstract: This experiment by ordinary chlorella as the research object, using sodium alginate immobilized method buried immobilized chlorella processing last in my stuff, and then put after immobilized chlorella in a special solution containing different concentration of copper in the adaptability of heavy metal ions in water was observed, and then it can put chlorella in surviving a biggest copper concentration of measuring its processing efficiency of copper ions in the solution, the main research conclusions are as follows: immobilized chlorella adaptability is higher in the low concentration of copper solution, adaptive reduced in a high concentration of copper solution, the immobilized chlorella in the physiological activity of a solution containing heavy metals increased with the concentration of heavy metal solution enhanced first decreases, and a parabolic trend.Key words: chlorella; Immobilized. Wastewater treatment资料显示，我国每年产生400亿吨左右的工业废水，其中重金属废水约占60％，在重金属含量中铜的含量非常高，因此处理污水中铜的任务十分艰巨。

小球藻培养，这一篇就够了！

小球藻培养，这一篇就够了！小球藻（Chlorella）为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻，是一种球形单细胞淡水藻类，直径3～8微米，是地球上最早的生命之一，出现在20多亿年前，是一种高效的光合植物，以光合自养生长繁殖，分布极广，近年来广泛用于固碳、生物柴油等附加值产物生产等方面，受到世界各国研究学者的关注。

如何培养小球藻是做好小球藻研究的第一步，接下来跟着我一起学习吧。

培养基小球藻培养基通常采用SE培养基及BG-11培养基等，主要组成成分如下：SE培养基：SE g/L NaNO3 0.25K2HPO4.3H2O0.075 MgSO4.7H2O 0.075 CaCl2.2H2O 0.025 KH2PO4 0.175 NaCl 0.025 Soilextract(土壤提取液) 40 FeCl3·6H2O0.005Fe-EDTA 1(ml/ l)A5 solution 1(ml/ l)distilled water 58(ml /l)A5溶液配制方法：A5 mg/100mlH3BO3 286ZnSO4·7H2O22MnCl2·4H2O181CuSO4·5H2O7.9(NH4)6Mo7O2·4H2O3.9按按上述称量药品，溶于100ml水即可。

EDTA-Fe的配置方法：A液Na2EDTA 1g Distilled water 50mlB液FeCl3·6H2O81mgHCl（0.1mol/L）50ml分别配置A，B液，充分搅拌溶解后，将A，B液混合搅拌均匀即可。

土壤提取液40 mL/L土壤提取液配制方法:取花园土未施过肥200g置于烧杯或三角瓶中，加入蒸馏水1000毫升，瓶口用透气塞封口，在水浴中沸水加热3小时，冷却，沉淀24小时，此过程连续进行3次，然后过滤，取上清液，于高压灭菌锅中灭菌后于4℃冰箱中保存备用。

BG-11培养基：成分浓度(g·L-1)NaNO31.5K 2HPO4·3H2O 0.04MgSO4·7H2O 0.075CaCl2·2H2O 0.036Citric acid 0.006 Ferric ammonium citrate 0.006 EDTANa20.001Na2CO30.02A5 1mL Distilled water 919 成分浓度（g·L-1）H 3BO32.86MnCl2·H2O 1.81ZnSO4·7H2O 0.222CuSO4·5H2O 0.079Na2MoO4·2H2O 0.390Co(NO3)·6H2O 0.049更多培养基组成成分请大家关注中科院藻种库获取相关信息灭菌配置好的培养液需要进行灭菌处理，常用的实验室灭菌方法是使用高温灭菌锅在121℃条件下，灭菌30min。

响应面法优化小球藻培养工艺的研究

收稿日期：２０２０－１１－０２作者简介：耿晓玲（１９８１—），女，硕士，副教授，研究方向：生物化工。

响应面法优化小球藻培养工艺的研究耿晓玲，陆晓燕（江阴职业技术学院环境与材料工程系，江苏无锡２１４４３３）摘要：小球藻的生长受到很多因素的影响，本文主要研究了容器厚度、培养基浓度、接种密度、不同钠浓度对其生长情况的影响。

在单因素实验的基础上，采用响应面分析，优化培养条件为：容器厚度１３．１８ｃｍ、培养基浓度０．４５７Ｚ、接种密度（ＯＤ５５０）０．４６７、不同钠浓度比０．９。

在此条件下，小球藻培养所得细胞干重最大为８．４３９ｇ／Ｌ。

关键词：小球藻；响应面法；优化培养；细胞干重中图分类号：Ｑ９４９．２１７文献标识码：Ａ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２１）０４－００７０－０５ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｕｌｔｕｒｅＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎＣｈｌｏｒｅｌｌａｓｐ．ｂｙＲｅｓｐｏｎｓｅＳｕｒｆａｃｅＭｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙＧｅｎｇＸｉａｏｌｉｎｇ，ＬｕＸｉａｏｙａｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｍｅｎｔａｎｄＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｙｉｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＣｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉａｎｇｙｉｎ　２１４４３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆＣｈｌｏｒｅｌｌａｉｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｃｈｌｏｒｅｌｌａ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｆａｃｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：ｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓ１３．１８ｃｍ，ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ０．４５７Ｚ，ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｄｅｎｓｉｔｙ（ＯＤ５５０）０．４６７，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｒａｔｉｏ０．９．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｒｙｗｅｉｇｈｔｏｆＣｈｌｏｒｅｌｌａｃｅｌｌｓｗａｓ８．４３９ｇ／Ｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｈｏｔｒｅｌｌａｓｐ．，ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ；ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｕｌｔｕｒｅ；ｄｒｙｃｅｌｌｗｅｉｇｈｔ作为地球上最早的生命之一，小球藻含有丰富的蛋白质、脂类等生物活性代谢产物［１－３］，除了可以作为保健食品、饲料、医药制剂等的原料，在污水处理等方面也有广泛的应用，在一定的光照和温度条件下，小球藻对氮、磷等污染物的去除效果显著［４］。

小球藻培养的初步研究

第２期
耿晓玲：小球藻培养的初步研究
·３５·
小球藻培养的初步研究
耿晓玲
（江阴职业技术学院化学纺织工程系，江苏江阴２１４４３３）
摘要：小球藻Ｃｈｌｏｒｅｌｌａｚｏｆｉｎｇｅｎｓｉｓ为绿藻门小球藻属单细胞绿藻，生态分布广，易于培养，生长速度快，应用价值高。小球藻的生长受到很多因素的影响，本实验主要通过研究光强，培养基的组分来了解对小球藻生长的影响。实验结果表明：氮浓度对小球藻的生长速率有着显著的影响；Ｆｅ３＋和磷浓度的变化对其生长没有显著影响；盐度为０．４ｍｏｌ／Ｌ时，小球藻的生长速率达到最高。在光照对比实验中发现全光照有利于小球藻的生长，小球藻在全光照条件３０００～５０００ｌｕｘ之间生长情况良好，光照强度过低或更高不利于小球藻的生长。关键词：培养基；生长速率；光照强度中图分类号：Ｑ９４９．２１７文献标识码：Ａ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）０２－００３５－０３
剂原料，在污水处理，水产养殖饵料以及畜牧饲料添加剂的生产等方面也被广泛应用。［４－５］小球藻的培养方式主要有开放式培养和封闭式培养。开放式培养由于受到自然条件如阳光、温度等的影响和限制，产量不稳定，易受到他种生物的污染甚至取食，引起培养藻液的退化。封闭式培养相对而言便于控制、能抗污染、可提高产率，整个系统稳定性好［６］。本文研究了
设备名称
型号或容积
功率／Ｗ
备注
电热恒温鼓风干燥箱
１０１－３－５
４０００
上海跃进医疗器械厂
紫外分光光度计
Ｔｕ－１８１０
１５０
北京普析通用仪器有限责任公司
低速台式大容量离心机
１

小球藻无菌培养体系的建立及培养条件的优化

小球藻无菌培养体系的建立及培养条件的优化武振晋;周广航;赵奎;王亚君;季春丽;薛金爱;李润植【摘要】[Objective]Erichsen Chlorella is a promising candidate for biofuel production for its high lipid content and photosyntheticefficiency.However,contamination and cultivation conditions controlling are two important factors affecting the microalgal biomass and lipid accumulation,as well as the large scale production of Chlorella.[Method]In this study,5 antibiotics cefazolin andCephalosporins(Cefo),Ampicillin(Amp),Carbenicillin(Car),Neomycin sulfateon(Nw) and rifampicin and amphotericin (Rif) were tested as bacteriostat with different concentrations and combinations,the effect of the antibiotics on the bacteria inhibition and microalgal growth were explored.In addition,the effects of inoculum,medium culture pH,cultivation temperature and salt concentration in culture medium on Chlorella growth were also studied.[Results]As a result,a sterile system for Chlorella cultivation was established and the cultivation conditions were optimized then.[Conclusion]Resu lts showed that the combination of 30 mL· L-1 Rif and 100 mL·L-1 Cefo was effectively bacteriostatic in the cultivation system of Chlorella.And the optimal conditions for Chlorella growth were as follows:OD 0.2 for initial inoculum,p H range 8.5-9.5,cultivation temperature(25 ± 0.5) ℃ and salt density lower than 0.01 mol· L-1.%[目的]埃氏小球藻(Erichsen Chlorella)富含油脂、具有高效光合固碳能力,是生产生物柴油的优质藻种.杂菌污染和培养条件是制约小球藻生物量和油脂产量以及规模化培养生产的重要因素.为有效防除杂茵污染,优化埃氏小球藻培养条件,[方法]本试验选用5种普通抗生素即头孢霉素(Cefo)、氨苄霉素(Amp)、羧苄霉素(Car)、硫酸新霉素(Nw)和利福平霉素(Rif),检测其不同剂量和组合对埃氏小球藻除茵效果及生长的影响.分析初始接种量、藻液pH、培养温度和盐浓度等因子对埃氏小球藻生长的影响.[结果]综合评定各项指标,建立埃氏小球藻无菌培养体系和优化的培养条件.[结论]抗生素组合为Rif+Cefo(30 mL·L-1+ 100 mL·L-1);最适培养条件为:接种的初始OD值0.2,pH范围8.5～9.5,培养温度(25±0.5)℃,盐浓度＜0.01 mol· L-1.【期刊名称】《山西农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】8页(P287-294)【关键词】埃氏小球藻;抗生素;无菌培养体系;培养条件优化【作者】武振晋;周广航;赵奎;王亚君;季春丽;薛金爱;李润植【作者单位】山西农业大学分子农业与生物能源研究所,山西太谷030801;山西农业大学分子农业与生物能源研究所,山西太谷030801;山西农业大学分子农业与生物能源研究所,山西太谷030801;山西农业大学分子农业与生物能源研究所,山西太谷030801;山西农业大学分子农业与生物能源研究所,山西太谷030801;山西农业大学分子农业与生物能源研究所,山西太谷030801;山西农业大学分子农业与生物能源研究所,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】Q93-335小球藻是可以大规模养殖的为数不多的藻种之一，易于培养，生长繁殖快，含有丰富的蛋白质、多糖、维生素、类胡萝卜素、DHA、EPA等营养物质[1]。

小球藻固定化培养的初步研究

０
一
４８１２１６
２０２４
培养天数
不同接种量对固定化，ｊ、球藻细胞生长的影响
养殖技术顾问２０１３．９
吁研究与综述
胶珠收到一定程度，但在实验 ∞ ６ ∞ ５４ ∞ ３ ∞ ２ ∞ ｌ ∞ Ｏ ∞ ３ ∞ ２ ∞ ２ｌ如１ ∞ ∞ Ｏ的影响所阻碍的缘故周期内，一直处于不断的生长阶段，表明固定化小球藻具有较长的生长周期，有利于进行种质保存。
入２００个胶珠时细胞生长量大。与游离的小球藻相比，固定化小球藻生长慢，但生长周期长。关键词：小球藻、固定化、生长
固定化作为构建生物反应器的一项重要的生物工程技术，最初用于酶的固定化，随后用于细苗、酵母等微生物活细胞的固定化培养。在大量的基础研究和生产实践中，已经取得了十分显著的经济效益和社会效益。然而对藻类细胞的固定化研究，在２０
２．２接种量对固定化细胞生长的影响
从图２可以看出，随着接种量的增加，固定化小球藻的生长量随之增长，但从图３中可以看出，固定
化小球藻的生长率随着初始接种量的增加而降低，又考虑到在一般培养条件下细胞密度可达到ｌＯｓ细胞数，毫升，为了省去浓缩藻液的过程，因此一般选择１０５细胞数，毫升的接种密度即可。
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遍后，按各试验的要求培养于１００毫升的三角烧瓶（５０毫升培养液）中。

固定化球等鞭金藻的生长及抑菌活性研究

２１０１年２月
食品研究与并发
ＦｏｅａｃｎｅｅｐｅｔｏｄＲｓｒｈｄＤｖｌｍｎｅＡｏ基础研究
＝
６２
第３２卷第２期
固定化球等鞭金藻的生长及抑菌活性研究
宋文军。王雪青。付秀娟（天津市食品生物技术重点实验室，天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津３０３）０１４
甲醇／甲苯（：）乙酸乙酯、丙酮５溶剂提取藻细胞中的抑茵物质，以金黄色葡萄球菌（ｔｌ）和大肠杆菌３１、种Ｓｏｒｌｇｅ￣
（ｓｈｒｈａｏ）Ｅｃｅｉｉｃｌ为指示菌，ｃｉ测得不同培养方法所得藻提取物的抑茵效果。通过试验表明ＡＡ微胶囊法藻细胞生长Ｃ
微藻中富含大量蛋白质、维生素和矿物质，蛋粗白含量超过６％，０生物学产量高于任何作物，已被应用到婴儿食品、老年保健食品及营养补品中。并且微
藻种类多、数量大、于海洋食物链的基础，处也成为筛
大量的海洋微藻中筛出了对肿瘤细胞系ＨＬ，１一ｅａＢ６Ｆ０有明显毒活性的微藻株：球等鞭金藻Ｈ９１２
（ｏｈｙｉｇｌａａ９，Ｉｃｒｓａｎ２）同时该藻的甲醇和甲苯混合萃ｓｓｂ
取物对大肠杆菌、枯草杆菌和金黄色葡萄球菌均具有明显地抑菌效果，显示出开发的潜力。但此藻个体微小，所用培养基的盐度大，培养后藻体的收集无论是采取离心或是过滤方法效果一直不理想。因此对球等鞭金藻Ｈ９固定化培养的研究具有很重要的意义。２本研究分别采用悬浮培养法、海藻酸钙包埋法ｌｌ叫和海藻酸钠一聚糖一藻酸钠（ｌｎｔ—ｈｔａ — 壳海Ａｇａｃｉｓｎｉｅｏａｉｔ，Ｃ液芯包囊 “ ｌｎｅＡＡ）ｇａ】等鞭金藻Ｈ９进行对球２