利用滇池水华蓝藻提取生物燃料的方法比较
以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势_王蒙
第5卷第1期2009年2月南 方 水 产S o u t hC h i n a F i s h e r i e s S c i e n c eV o l .5,N o .1F e b .,2009d o i :10.3969/j .i s s n .1673-2227.2009.02.013收稿日期:2008-11-06;修回日期:2008-12-08资助项目:广东省海洋渔业科技推广专项资金项目(2008)作者简介:王 蒙(1982-),男,硕士研究生,从事海洋生物学研究。
E -m a i l :1982-w m @163.c o m 通讯作者:李纯厚,E -m a i l :s c s l c h @v i p .163.c o m·综述·以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势王 蒙1,2,李纯厚1,戴 明1(1.农业部海水养殖生态与质量控制重点开放实验室,中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州510300;2.上海海洋大学,上海201306)摘要:能源短缺已经引起了各国的广泛关注,各国科学家将目光投向生物燃料。
然而由于大量使用玉米、大豆等农产品生产生物乙醇等燃料,导致生物燃料“与人争粮”和“与粮争地”现象严重。
文章综述了用于提取生物燃料的海洋微藻藻种的筛选、纯化、大规模培养及采收方法的优缺点以及生物燃料的提取工艺等方面的主要进展,并对该产业的发展趋势进行了初步分析。
关键词:生物燃料;微藻;提取;筛选;培养中图分类号:T K 6文献标识码:A文章编号:1673-2227-(2009)02-0074-07T h e r e s e a r c hp r o g r e s s a n dd e v e l o p m e n t t r e n do ne x t r a c t i o n o fb i o f u e l f r o m m a r i n e m ic r o a l g a eW A N GM e n g 1,2,L I C h u n h o u 1,D A I M i n g1(1.K e y L a b .o f M a r i c u l t u r e E c o l o g y a n d P r o d u c t s Q u a l i t y a n d S a f e t y ,M i n i s t r y o f A g r i c u l t u r e ,S o u t h C h i n a S e aF i s h e r i e s R e s e a r c hI n s t i t u t e ,C h i n e s e A c a d e m y o f F i s h e r y S c i e n c e s ,G u a n g z h o u 510300,C h i n a ;2.S h a n g h a i O c e a nU n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 201306,C h i n a )A b s t r a c t :E n e r g y s h o r t a g e s h a s c a u s e dw i d e s p r e a dc o n c e r ni na l l c o u n t r i e s .T h es c i e n t i s t s t u r nt o b i o f u e l s .H o w e v e r ,d u et ol a r g e -s c a l e u s e o f c o r n ,s o y b e a n s a n d o t h e r a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s f o r p r o d u c t i o no f b i o f u e l s s u c ha s e t h a n o l ,a n dt h es i t u a t i o nt h a t b i o f u e l s c o m p e t e f o o dw i t hh u m a n a n dc o m p e t e a r t h w i t h c r o p s i s s e r i o u s .T h i s p a p e r r e v i e w e d t h e a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f m e t h o d s f o r s c r e e n i n g ,p u r i f i c a t i o n ,l a r g e -s c a l e c u l t i v a t i o n a n dh a r v e s t i n g .B i o f u e l e x t r a c t i o n a r t a s w e l l a s t h ei n d u s t r i a l d e v e l o p m e n t t r e n dw e r e a n a l y z e d .K e yw o r d s :b i o f u e l ;m i c r o a l g a e ;e x t r a c t i o n ;s c r e e n i n g ;c u l t u r e 随着经济建设的飞速发展,能源短缺已成为世界各国极为关注的焦点。
用藻类提取生物质能源的研究
用藻类提取生物质能源的研究藻类是一类古老的生物，在地球上已经存在了数亿年，具有丰富的生物多样性和广泛的应用前景。
近年来，随着全球能源危机的持续发展和气候变暖问题的日益严重，生物质能源作为一种可再生能源备受关注。
而藻类作为一种高效的生物质能源生产者，正在成为研究的热点之一。
藻类能够利用阳光、水和CO2等简单的无机物合成有机物，是光合作用的重要参与者。
在生物质能源领域，藻类具有多种独特的优势：首先，藻类的生长速度快，生长周期短，可以在短时间内大量积累生物质；其次，藻类的油脂含量较高，可以进行生物柴油或生物燃料的生产；此外，藻类对环境的要求低，可以在废弃的土地或水体中进行种植，不需要占用耕地资源。
为了充分开发藻类生物质能源的潜力，科研人员们进行了大量的研究工作。
其中，提取藻类生物质能源成为研究的重点之一。
目前，常见的提取藻类生物质能源的方法包括物理、化学和生物化学方法。
物理方法主要包括离心法、过滤法和压榨法等，这些方法一般用于提取藻类中的蛋白质和多糖等成分。
化学方法则主要利用溶剂进行提取，例如氯仿、甲醇等有机物可以有效地从藻类中提取脂肪和油脂。
生物化学方法则是利用微生物的降解作用，将生物质能源转化为生物柴油或生物乙醇。
这些方法各有优劣，适用于不同类型的藻类和生物质能源的提取。
除了提取方法的研究外，藻类生物质能源的利用也是研究的重点之一。
目前，藻类生物质能源的主要利用方式包括生物柴油的制备、生物燃料的生产和生物质制氢等。
生物柴油是目前研究的热点之一，通过将藻类中的油脂提取出来并进行催化转化，可以制备出高品质的生物柴油，可以替代石油柴油，减少对化石能源的依赖。
生物燃料则是利用藻类生产的生物质进行发酵或氢化反应，产生可燃气体或液体燃料，常见的包括生物乙醇和生物甲烷等。
生物质制氢则是将藻类中的生物质通过生物催化剂或化学催化剂转化为氢气，作为清洁能源使用。
在藻类生物质能源的研究中，还存在一些挑战和难点。
首先，藻类生物质能源的生产成本相对较高，包括藻类的培养、收集、提取和转化等环节都需要一定的投入。
滇池打捞的蓝藻泥氮含量变化研究
滇池打捞的蓝藻泥氮含量变化研究作者：吴德喜等来源：《安徽农业科学》2014年第21期摘要[目的]为获得不同方式、不同时段滇池打捞的蓝藻泥中氮含量变化情况。
[方法]通过对2011年滇池打捞的藻泥含氮检测数据进行统计分析，研究移动式、固定式2种不同方式在不同时段打捞的藻泥氮含量变化。
[结果]滇池采用的移动式和固定式打捞的藻泥含氮量差异较大，移动式打捞的藻泥全年平均含TN 62.0 mg/kg、固定式平均含TN 29.8 mg/kg，前者是后者的2.17倍；不同时段打捞的藻泥含氮量差异也较大。
6、7月份打捞的藻泥含氮量较高，到9月份含量就明显下降；全年检测数值中TN最大值和最小值移动式和固定式的各相差1.8和3.0倍。
[结论]该研究结果为水污染治理中蓝藻打捞相关工作提供参考。
关键词蓝藻；氮；水污染治理；滇池中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）21-07161-03Research on the TN Content Changes of the Cyanobacteria Mud Salvaged from Dianchi LakeWU Dexi，HE Jie et al（Yunnan Agricultural University， Kunming，Yunnan 650201；Kunming Monitoring Station of Urban Sewage， Kunming，Yunnan 650034）Abstract[Objective]In order to study the TN content changes of the cyanobacteria mud which salvaged from Dianchi lake in different ways at different times. [Method] The nitrogen testing data of the cyanobacteria mud salvaged from Dianchi lake in 2011 were analyzed， the TN content changes of the cyanobacteria mud which salvaged from Dianchi lake in different ways at different times were studied.[Result] The TN content of mobile type and fixed type salvaged cyanobacteria mud were quite different. Mobile salvaged cyanobacteria mud containing TN volume averages is 62.0 mg/kg， fixed average TN is 29.8 mg/kg， the former TN content of the latter is 2.17 times.The cyanobacteria mud salvaged in different times had quite different on TN content too. It is higher content in June to July，and there was a significant decline in September. The annual max value of cyanobacteria mud TN content is the min value of 1.8（mobile type） and 3.0（fixed type） times. [Conclusion] The results provides the reference for the salvage cyanobacteria related work in water pollution control.Key words Cyanobacteria；Nitrogen； Water pollution treatment； Dianchi lake滇池是一个半封闭的浅水湖，水体置换能力和自净能力均很差，加之多年接纳上游大量污染物的原因，致使湖内水体受污染程度严重。
滇池蓝藻资源综合利用的研究进展
Ｄｉ ｅ ｉＬ ｋｅ ｙ ｏ ａ ｔｒａ；ｃ ｍｐ ｈ ｎ ｉ ｅ ｕ ｉ ｚ ｔ ｎ ｎ ａ ｈ ａ ；Ｃ ａ ｂ ｅｅ ｎ ｉ ｏ ｒ ｅ ｓｖ ｔ ｉ ｉ ｅ ｌａ ｏ
蓝 藻 （ ｌ ｌａ ） 名 蓝 细 菌 （ ｙ ｎｂ ｃ ． ｂｅａ ｅ 又 ｕ ｇ Ｃ ａ ｏ ａｔ ｅ ｒ ） 蓝 绿藻 （ ｌ — ｒ ｎａｇ￣ ， 一类 进化 历 史 ｉ 、 ａ ｂ ｅ ｕ ｇｅ ｔａ ） 是 ｅ
胜 地又 是昆 明人 的供 水 源 之 一 。但 自 ２ ０世 纪 ８ ０ 年 代 以来 ， 湖污 染物 不 断增 加 ， 入 导致 湖 内蓝 藻 大 量 繁殖 ， 藻类 生 长 的高 峰 季节 ， 在 会形 成 严 重 的蓝 藻“ 水华 ” 现象 ， 物量可 高 达 ２２ 生 １３万 ｔ干重 ） 即 （ ； 使在藻 类 生 长 的 淡 季 ， 生 物 量 至 少 也 有 近 １８ 其 ３ 万 ｔ干 重 ） 。在 滇 池 中形成 水 华 的 主 要 是微 囊 （
表 １ 。
ｄ 以及 束 丝藻 属 （ｐ ｎ ） Ａ
４ ０ ４ Ｘ １ 。一 １ ０８ Ｘ １ ・Ｌ～ ． ０
加ｎ） 的水华 束丝 藻 年 平 均 为 １ ３Ｘ１。・ ． ０
（ ．ｏａｕｅ 。总体 来说 ， 华蓝 藻细胞 数约 为 ３ Ａｆ ｓｑａ） ｌ 水 ．
，
蓝藻广 泛存 在 于 自然 界 ， 包括 各 种 水 体 、 壤 土 和部 分生 物 体 内外 等 ， 至 在 某些 恶 劣 的环 境 中 甚 也可 以发现它 们 的 踪迹 。滇 池 是 云南 高 原 上 面积 最大 的淡水 湖泊 ， 素有 “ 高原 明珠 ” 之称 ， 既是 旅游
维普资讯
２０ ０ ６年 ６月
云 南 化 工
蓝藻生物质的提取与值化利用
蓝藻生物质的提取与值化利用一、引言蓝藻是一种能够固氮的微生物，具有重要的生态和环境作用。
同时，其在食品、医药、化妆品等领域也具有广阔的应用前景。
然而，由于其生长条件苛刻，目前蓝藻的生物质提取和值化利用仍存在一定的挑战。
二、蓝藻生物质的提取方法1.常用方法目前常用的蓝藻生物质提取方法包括超声波法、微波法、酶解法、机械破碎法等。
其中，超声波法是一种快速有效的方法，能够破坏细胞壁并释放细胞内物质，但是也会使物质中的蛋白质被破坏，其提取率一般在60%左右。
微波法同样能够快速破坏细胞壁并提高物质的提取率，但是一些微量元素会被破坏，同时也可能引起坏臭。
酶解法则是一种有效的方法，可产生高纯度的蓝藻物质，但对酶的选择和剂量需要进行优化。
机械破碎法则适合于高浓度的蓝藻提取，并且对于大小几乎相同的藻类比较有效。
2.新技术随着科技的发展，新型的蓝藻生物质提取技术也逐渐出现。
如近年来兴起的离子液体法能够高效地提取蓝藻物质，并且对其活性成分具有良好的保护作用。
激光瞬脉提取技术则可用于快速提取蓝藻腔质中的类胡萝卜素等顺式同构物质。
同时，多种提取方法的联合使用也成为了提高提取率和纯度的有效手段。
三、蓝藻生物质的应用前景1.食品领域蓝藻生物质中含有丰富的蛋白质、胡萝卜素、多糖等营养成分，可用于制作蛋白质饮料、营养餐等。
同时，其还具有抗氧化、免疫调节等功能，可用于食品保健品的配方。
值得注意的是，蓝藻生物质也可作为植物基膳食营养素的替代品，具有很大的市场潜力。
2.医药领域蓝藻生物质中的蛋白质、多糖等成分可增强人体免疫功能，具有一定的抗菌、抗病毒、抗肿瘤等功效，因此可用于医药领域的研发。
蓝藻生物质的提取和利用也与生态环境保护息息相关，未来或可作为一种可持续发展的生物制品。
3.化妆品领域蓝藻生物质中含有多种活性成分，具有保湿、滋润肌肤、舒缓皮肤等功效，适用于化妆品类产品的制造。
四、结论蓝藻生物质的提取和利用是一项复杂的工程，并且目前的技术水平还需要进一步提高。
利用微藻制取生物燃料的研究进展
技术进展
现代化工 Modern Chemical Industry
第 29 卷第 7 期 2009 年 7 月
利用微藻制取生物燃料的研究进展
唐 ,芮 蕾 ,张 颖 ,郭庆祥 (中国科学技术大学化学系 ,安徽 合肥 230026)
摘要 :综述了近年来国内外利用微藻制取生物燃料的最新进展 ,对利用微藻制取生物柴油 、热裂解油 、生物氢气以及从微藻
目前 ,制备生物柴油的主要方法是通过提取高 等动植物以及工程微藻等水生植物的油脂 ,再通过 酯交换反应制取生物柴油[7] 。微藻油脂在很多方面 与高等动植物油脂相当 ,都是高级脂肪酸甘油酯 。 微藻作为生产生物柴油的载体与动植物载体相比具 有显著的优势 ,其优越性见表 1 。从表 1 中可以看 出 ,在满足美国交通燃油 50 %的条件下 ,微藻作为生产 生物柴油的载体占地面积少 、产油率高 。与其他动植 物相比 ,微藻生长速度快 ,生长周期短 ,含油量较高。
中提取高附加值的化学品的方法和技术进行总结与概括 ,并将微藻与其他能源作物制取的生物燃料作比较 ,指出微藻是一种具
有广阔应用前景的可再生能源 。另外提出应从生物 、化学和工程 3 个方面同时入手 ,以解决当前利用微藻制取生物能源所存在
的问题 。
关键词 :微藻 ;生物柴油 ;生物油 ;生物氢气
中图分类号 :S215
Key words : microalgae ; biodiesel ; bio2oil ; bio2hydrogen
由于生物质能是一种可再生清洁能源 ,产量大 , 对环境友好 ,因此具有较大的发展前景 ,并有望替代 化石燃料能源 ,从而引起了广泛兴趣并且受到各国 普遍重视[1 - 3] 。目前可以用来生产生物质洁净能源 的原料主要包括粮食作物 、油料植物 (豆油 、花生油 、 菜籽油等) 、木质纤维素和微藻等 。其中微藻作为生 物能源同其他生物质 (木质纤维素和油料植物) 相比 具有显著的优势[4] :生长速度快 、占地面积小[5] ;培 养时所需的水量较少 ;可以耐受高浓度 CO2 的环境 ; 燃烧时释放的氮硫氧化物很少 。本文着重介绍了微 藻作为生物燃料几方面用途 :制备生物柴油 、生物裂 解油 、生物氢气和提取化学品 ,并对由微藻和其他原 料制取的生物燃料进行了比较 ,探讨了利用微藻制 备生物燃料的优点和存在的问题 。
蓝藻及蓝藻水华的治理措施
蓝藻及蓝藻水华的治理措施蓝藻水华是水体中的蓝藻快速大量增殖形成肉眼可见的蓝藻群体或者导致水体颜色发生变化的一种现象，严重时可在水体表面漂浮积聚形成一层绿色的藻席，甚至藻浆，蓝藻水华发生的根源主要在于水体富集了过多的氮、磷等营养物质，是水体富营养化的另外一种表现形式。
近年来，蓝藻水华在养殖水体中呈现高发、频发、暴发态势。
从本质上讲，蓝藻水华是以蓝藻为载体的物质和能量转换的结果。
在含营养物质丰富的水体中，有些蓝藻常在夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色或并有腥臭味的浮沫，被称为“水华”。
大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。
中科院南京地理与湖泊研究所的孔繁翔研究员等在2007年对蓝藻水华的形成机制进行了研究，提出了4阶段的理论假设：即蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠、复苏、生长、上浮及聚集4个阶段。
每个阶段中，蓝藻的生理特性及主导环境影响因子有所不同。
在冬季，水华蓝藻的休眠主要受低温及黑暗环境所影响。
春季的复苏过程主要受湖泊沉积表面的温度和溶解氧控制，而光合作用和细胞分裂所需要的物质与能量，决定水华在春季和夏季的生长状况。
一旦有合适的气象与水文条件，已在水体中积累的大量蓝藻群体将上浮到水体表面积聚，形成可见的水华。
水华的出现最根本的原因还是排入水体的污染物远远大于水体环境的自身容量。
形成水华的蓝藻主要有微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻颤藻、裂面藻、胶鞘藻、束毛藻等十多个属，其中微囊藻属是分布最广、最为常见的蓝藻。
当微囊藻之类具假空泡的蓝藻过量繁殖时，水的透明度极低，有光层变的很薄，蓝藻长时间处于低光照下，假空泡形成很快使细胞迅速上升，以致内压的升高尚来不及使假空泡破裂，藻体已升到光照过量的表层，形成斑状浮渣，浮渣分解时散发腥臭味，夜间大量消耗水中溶解氧，容易使鱼缺氧而死。
而且蓝藻死亡后产生羟氨或硫化氢，对水生动物有毒，破坏水体，降低水体的利用价值。
1蓝藻水华的一般成因1.1内因——蓝藻生物学特性蓝藻对高温、低光强和紫外线的适应，可以过量摄取无机碳和营养物质，低的氮磷比等因素都有利于蓝藻生长。
利用藻类制备生物汽油
利用藻类制备生物原油（两种方法）项目简介克默迪博睿科技（北京）有限公司董事长杨子中第一种方法：干燥藻类水热液化技术藻类中获得原油，需要先对藻类进行干燥，然后进行提取。
水热液化技术“具有能完全利用整个藻体的优点，因此具有显著的优势，因为不再需要单纯追求脂类含量的积累，或脂类的提取了，这种黏液由水和藻类组成，后者的重量占总重的10%到20%。
在转化的时候，黏液被连续输送进一个高科技压力锅，锅内的温度大约为350摄氏度，压强达到近204个标准大气压。
高温高压可以使混合物保持液态。
依据水热液化（HTL）反应设计了一套反应装置。
在这套系统中，藻类和水的混合物被连续的加入到反应釜中进行反应。
反应釜中的高压使得水的温度能够达到300-400摄氏度，此时的水处于介于液相和气相之间的超临界态。
在这样的条件下，藻类中的生物质能够被快速降解。
之后利用一系列收集和过滤装置，即可得到原油及一系列副产物。
在一次HTL反应中，每100克藻类最终可以产生41克原油。
这样的转化效率令人满意。
图片来源：D.C. Elliott et al.（2013）Algal Research.KMD在寻找替代能源方面已经进行了多年的努力，而利用海藻生产原油或将成为这一问题的更好答案。
相较于之前的生物燃料，藻类原油有着更大的优势。
除去更高的产量，相对于汽油而言利用藻类生产燃油更为清洁。
藻类在生长过程中能够吸收大气中的二氧化碳，这一定程度上降低了碳排放。
且由于藻类可以在废水中大量繁殖，其产物也可以生物降解。
在整个生产过程中对环境造成的负担都较小。
相对于粮食作物产生的生物燃料来说，藻类转化生产的燃油具有高热值的优点。
埃利奥特表示：“由玉米等粮食作物生产得到的乙醇在用作燃料时需要与汽油进行混合，而藻类原油则可以直接用来燃烧。
KMD设计的循环系统，经由回收装置，反应中分离的磷酸盐和纯净水可以被回收用于下一轮的藻类繁殖。
1.藻类样本脱水；2.水热液化反应；3.固态沉淀物分离；4.油相/水相分离；5.油相产物加氢处理生成烃类；6.水相碳催化转化为气体燃料及可回收肥料。
蓝藻打捞及资源化利用方案
蓝藻打捞及资源化利用方案引言蓝藻，亦称蓝藻细菌或蓝藻藻类，是一类常见的藻类生物。
然而，由于氮和磷等营养物质的过度输入和水质污染，导致蓝藻在水体中过度繁殖，形成了蓝藻水华。
蓝藻水华对水生生物和人类健康带来了严重威胁，因此迫切需要开发蓝藻打捞及资源化利用方案。
本文将详细介绍蓝藻打捞及资源化利用的方案，包括蓝藻水华的打捞技术和蓝藻的资源化利用途径。
1. 蓝藻水华的打捞技术蓝藻水华的打捞是有效控制和治理蓝藻水华的重要方法之一。
以下是一些常用的蓝藻打捞技术：1.1 人工打捞人工打捞是指利用人工设备和工具进行蓝藻的捞取和清除。
常见的人工打捞方法包括手工捞取、抢网捞取和水面清洁艇等。
这些方法可以在小范围内快速清除蓝藻，但效率较低。
1.2 机械打捞机械打捞是利用机械设备进行蓝藻的捞取和清除。
常见的机械打捞方法包括铲斗挖掘机、抓斗挖掘机和挖掘运输机等。
这些方法能够快速、大面积地清除蓝藻，提高了清理效率。
1.3 生物打捞生物打捞是利用某些生物种类来清除蓝藻。
常见的生物打捞方法包括鱼类、贝类和螃蟹等。
这些生物可以食用蓝藻，起到清除蓝藻的作用。
不过，生物打捞需要在适当的条件下进行，并需要对生物进行管理，以避免生态平衡被破坏。
2. 蓝藻的资源化利用途径蓝藻的资源化利用可以将蓝藻转化为有用的产品或能源，减少对自然环境的损害。
以下是一些常见的蓝藻资源化利用途径：2.1 生物肥料蓝藻可以被加工成有机肥料，用于农业生产。
蓝藻中含有丰富的氮、磷、钾等营养物质，可以作为肥料提供给植物，促进农作物的生长和发育。
2.2 生物饵料蓝藻中含有丰富的蛋白质和其他营养成分，可以作为饵料用于养殖业。
蓝藻可以被加工成饵料颗粒直接喂养鱼类、贝类等水生动物，提高养殖效益。
2.3 生物能源蓝藻具有很高的生物质量，可以被加工成生物柴油、生物天然气等能源。
蓝藻的资源化利用可以减少对传统能源的依赖，降低能源消耗对环境的影响。
2.4 生物化工原料蓝藻中的蛋白质和多糖等成分可以作为生物化工原料。
从藻类中大规模提取生物燃料有望实现
解开新能源的迷思——你所不知的清洁能源10个真相（上）清洁能源的道路无疑十分诱人，但机遇同时都与陷阱并存，此番征程避免不了遭遇一些浮夸的炒作和悲观的宿命论，形同一些巨大的泡沫，纷扰芜杂，很可能阻碍了人们在新能源之路上的前进方向。
在这里，既不会为某一种新能源技术歌功颂德，亦不会将另一种打入谷底。
仅是列举了现代人们因各类新能源而产生的最为广泛的10个疑虑或坊间传闻——这其中，有些过于理想主义而有些过于消极，美国《大众机械》杂志以尽量审慎的态度一一戳破其偏颇之处，还之以真相。
核电：谈核变色为哪般在发达国家，核电几十年的发展历史已使其成为一种成熟的能源。
但近期的全美民意调查显示，72%的受访者对核电厂的事故隐患表示关注，一些舆论制造者也推动着这个恐惧的扩大。
哥伦比亚大学地球研究所执行主任史蒂芬〃科恩称，这种所谓的核力量糅合了“危险、复杂与政治争议”。
人类第一次人工核反应，当属1919年卢瑟福使一些轻元素的原子核在被α粒子轰击后发生了变化并发射出质子；到1945年第一颗原子弹的问世，标志着人类迈进了核时代；再到1954年，苏联建成了世界上第一座核电站——奥布宁斯克核电站。
核电站发生的意外事故，按严重程度可以有一个很大的范围，国际统一的认识标准将其分为七个等级，5级以上的事故需实施场外应急计划。
这种事故世界上共发生过3次：即前苏联切尔诺贝利事故、英国温茨凯尔事故和美国三里岛事故。
其实在人类踏入核时代的这60几年里，直接死于核电厂意外事故者不到100人，这其中，包括1986年4月26日切尔诺贝利核电站第4号核反应堆的一声巨响带走的56条生命（截止到2005年一份国际原子能机构报告提供的死亡数据）。
但如今的世界核电技术水平已与1986年不可同日而语。
切尔诺贝利核电站采用的反应堆没有安全壳结构，在一些国家饱受诟病早已放弃。
拿当时切尔诺贝利核电站的水准与一座现代化核电站相比，其差距等同于将第一次世界大战的老飞机与F-18战斗机作比。
利用微藻制取生物柴油的方法
利用微藻制取生物柴油的研究进展朱晗生物技术07Q2 20073004104摘要：随着人口增长的加速，自然资源日益短缺，而且面临着枯竭的危险。
传统能源枯竭的焦虑，引起了人们对可再生的生物资源浓厚的兴趣。
本文主要讨论了微藻，生物柴油以及利用微藻发酵制取生物柴油的研究进展。
关键词: 微藻; 生物柴油; 发酵0 前言生物柴油(Biodiesel)即脂肪酸甲酯, 是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料，是一种可生物降解、无毒的可再生能源。
生物柴油是生物质能的一种，作为一种清洁的低碳燃料,其含硫和含氮量均较低,同时灰分含量也很小,所以燃烧后SO2 、NO 和灰尘排放量比化石燃料要小得多,是可再生能源中理想的清洁燃料之一[1]。
但是由于较高的原材料成本，生物柴油的价格高于传统柴油,因此选取合适的、低成本的植物油脂资源来积极发展和生产生物柴油是发展的总趋势。
利用微藻制取生物柴油，不仅能够降低成本，另外，有些微藻会引起水华，赤潮等爆发，消耗水中大量的溶解氧，并会上升至水面而形成一层绿色的黏质物，使水体严重恶臭，水体中生物大量死亡，因此，如果利用此类微藻资源，还减轻环境负荷。
自1988 年以来,许多欧洲国家就已经开始将生物柴油作为传统柴油的替代品加以利用，并取得了较好的效果。
本文就利用微藻发酵生物柴油的制取进行综述,并讨论了存在的问题及其应用前景。
1 生物柴油生物柴油是典型“绿色能源”，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。
大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。
目前生物柴油的制取方法主要有以下几种：利用油脂原料合成生物柴油的方法；用动物油制取的生物柴油及制取方法；生物柴油和生物燃料油的添加剂；废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用；低成本无污染的生物质液化工艺及装置；低能耗生物质热裂解的工艺及装置；利用微藻快速热解制备生物柴油的方法；用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜，生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置；以植物油脚中提取石油制品的工艺方法；用等离子体热解气化生物质制取合成气的方法，用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法；用生物质生产液体燃料的方法；用植物油下脚料生产燃油的工艺方法，由生物质水解残渣制备生物油的方法，植物油脚提取汽油柴油的生产方法；废油再生燃料油的装置和方法；脱除催化裂化柴油中胶质的方法；废橡胶(废塑料、废机油)提炼燃料油的环保型新工艺，脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法；阻止柴油、汽油变色和胶凝的助剂；废润滑油的絮凝分离处理方法。
海藻制备生物汽油.doc
海藻制备生物汽油利用藻类制备生物原油(两种方法)项目简介柯木迪博瑞科技(北京)有限公司董事长杨子忠第一种方法:干燥藻类水热液化技术从藻类中获得原油需要将藻类干燥后提取。
“水热液化技术”具有能够充分利用整个藻类体的优点，因此它具有显著的优点，因为它不再需要单独追求脂质含量的积累或脂质的提取。
这种粘液由水和藻类组成，其重量占XXXX总重量的10%。
利用藻类生产原油将成为解决这个问题的更好办法。
与以前的生物燃料相比，藻类原油具有更大的优势。
除了更高的产量，使用藻类生产燃料比使用汽油更清洁。
藻类在生长过程中可以吸收大气中的二氧化碳，这在一定程度上减少了碳排放。
由于藻类可以在废水中大量繁殖，其产品也可以生物降解。
在整个生产过程中，对环境的负担很小。
与粮食作物生产的生物燃料相比，藻类转化生产的燃料具有热值高的优点。
埃利奥特说:“玉米等谷类作物生产的乙醇用作燃料时需要与汽油混合，而海藻原油可以直接用于燃烧。
KMD设计的回收系统可以通过回收装置回收反应中分离出的磷酸盐和纯净水，用于下一轮藻类繁殖。
1.藻类样品的脱水；2.水热液化反应；3.固体沉淀物的分离；4.油/水相分离；5.加氢处理油相产物以生成烃；6.水相碳催化转化为气体燃料和可回收肥料。
藻类生长在各种水环境中，所以它们很容易获得。
但事实上很难收集到足够的藻类来生产原油。
Kemudi的系统不仅使藻类的繁殖更加容易，其优化设计还能使更多种类的藻类用于原油转化。
第二种方法(光合作用卡尔文循环)藻类汽油藻类是光合效率最高的原始植物之一。
与农作物相比，单位面积产量可以高出几十倍。
微藻生物柴油技术包括微藻的筛选和培养，获得具有优良特性的高含油量藻种，然后在光生物反应器中吸收阳光、CO2等，生成微藻生物质，最后经过收获和加工后转化为微藻生物柴油。
其原理是利用藻类光合作用将化学生产过程中产生的二氧化碳转化为藻类自身的生物质，从而固定碳元素，然后通过诱导反应将微藻自身的碳物质转化为油，再通过物理或化学方法将藻类细胞内的油转化为细胞外的油，然后进行提炼加工生产生物汽油。
藻类热解生产生物质燃料研究进展
从18 世纪产业革命，人类便开始大规模使用各种矿物资源。
尤其是化石能源的开采使用, 已经成为现代工业产业的支柱。
随着化石能源的不断减少, 以及利用化石能源造成的环境污染的加剧、人类生存环境不断恶化，科学工作者们将注意力转移到可再生生物能源的开发利用上。
生物质能是地球上最普遍的一种可再生能源，其生物量的来源非常广泛, 包括传统的农林作物、能源作物、水生植物、城市垃圾和人畜粪便等。
目前估计，生物质能在世界能源消耗中可占10%～14%。
在生物质的循环利用中，不会造成CO2 等温室气体的增加。
生物质燃料中的硫元素含量较低，造成酸雨的SO2 排放量极少。
相对于煤等矿物质, 生物质燃料品质好，燃烧产生的灰分较少。
部分剩余灰分还可以用作农业肥料。
生物质的应用也是相当广泛的, 生物有机质可以直接作为燃料加以利用; 可利用酶或者微生物进行发酵反应,得到发酵产物, 如酒精等; 也可将生物量通过热解等方法转为其他形式能源加以利用。
藻类是低等的、放氧自养型植物,且是低等植物中种类繁多分布极其广泛的一个种群。
它生长和繁殖在水域中, 不会引起与农业用地、牧业用地竞争的矛盾。
地球上的生物每年通过光合作用生产的生物质, 其中40%应归功于藻类的光合作用。
同时, 相对于其他植物, 藻类脂类含量高,是采用热转化制造生物质燃料的良好材料。
藻类生物与人类的生存和发展有极其密切的关系, 是重要的可再生生物资源。
目前, 美国国家可再生实验室(NREL) 通过现代生物技术研制出“工程微藻”,在实验室条件下“工程微藻”中脂质质量分数大于60%, 户外生产时“工程微藻”中脂质质量分数也大于40%。
在其研究报告中指出，发展富含油质的微藻或“工程微藻”是生物柴油的未来发展趋势。
中国科学院大连化物所生物技术部也进行了产油菌种培育和筛选方面的研究工作；清华大学通过异氧转化细胞工程技术获得了高脂含量藻细胞；中国科学院植物研究所和水生生物研究所利用基因工程也开发出高产的油藻品种；青岛海洋大学通过十几年的淡水和海水藻类物质的研究, 已经产业化。
利用磷元素培植蓝藻获取生物能源的探索
了人类 的生产生活。２０ 年 ５月底 ， ０８ 太湖爆发了有 Ｑ Ｃ １２ Ｙ ２ １ ￣层摇床、 实验用真空抽滤机Ｕ ６ ／Ａ一 Ｓ１ ４—１ ２ １ ２； ０ ｌ—ｏ ５—０ ５修回
２１ ０ １年 第 ３期
环
保
科
技
Ｖ １ ７ ｏ３ ０ １ Ｎ ． ．
利用 磷 元 素培 植蓝 藻获 取 生 物 能 源 的探 索
徐 浩 然 ，王 文 娟
（ 南石油大学化学化工学 院 ，四川 成都 西 ６ ００ ） １５ ０
摘 要： 针对 日益严重的蓝藻水华现 象， 选取具有代表性的蓝藻作为研 究对象。利 用营养充足的 水体对蓝藻进行培养， 通过改变营养盐的加入量， 出磷元素影响蓝藻的生长情况， 得 得到 了保证 蓝 藻繁殖的最低磷元素加量。实验结果表明 ， 能够维持蓝藻生长的最低磷加量为 ０ ９ ２ｍ ／ ， ｍ ．１ ｓＬ １ ｇ 磷元素能够产生 ３ ３ ｇ ０— ５ｍ 的藻量。同时介绍 了蓝藻发酵产沼气的可行性 ， 发酵残渣 中遗 留的磷 元素回用到蓝藻培养 中， 实现磷的循环。
Ｘ ａｒｎ ＷａｇＷｅｊａ ｕＨ ｏａ ． ｎ ｎ ｎ ｕ
（ｃ ｏｌ ｆ ｈｍ ｓｙａｄＣ ｅ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｓｕ ｗ ｓ Ｐｔ ｌ ｍ Ｓｈｏ ｏ ｅ ｉｒ ｎ ｈ ｍｃ ｇ ｅｉ ，ｏｔ ｅｔ ｅ ｏ ｕ Ｃ ｔ ａＥ ｎ ｎ ｈ ｒｅ Ｕ ｉ ｒｔ， ｈｎｄ １５０ Ｃ ｉ ） ｎ ｅ ｉ Ｃ ｅｇｕ６０ ０ ， ｈ ａ ｖ ｓｙ ｎ
繁殖 ， 能在水 面形 成一层 蓝 绿色 而 有腥 臭味 的浮 沫 ， 资料。本研究重点探讨利用磷元素促进蓝藻生长 ， 称 为“ 华 ” 加剧 了水 质 恶 化 ， 鱼类 等 水 生 动 物 并发酵制取生物质 ， 水 ， 对 以实现循环培育蓝藻 。
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利用滇池水华蓝藻提取生物燃料的方法比较虞功亮;樊庆春;余博识;郭嘉;王存文;李仁辉【摘要】采用酸热法、有机溶剂法和热裂解法,利用滇池的水华蓝藻进行提取生物燃料的研究,并比较了这些方法的提取效率.滇池的水华蓝藻以微囊藻为主,酸热法和有机溶剂法提取的总酯含量为蓝藻干重的5%～10%,平均为7.21%;热裂解法提取生物燃料的效率最高,所提取的生物能(烃类)含量为蓝藻干重的16.5%～19.3%,平均为18.17%.表明利用水华蓝藻提取生物燃料符合现实水环境治理的需要,具有广阔的应用前景.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2009(000)004【总页数】3页(P67-69)【关键词】酸热法;有机溶剂法;热裂解法;生物燃料;水华蓝藻;滇池【作者】虞功亮;樊庆春;余博识;郭嘉;王存文;李仁辉【作者单位】中国科学院水生生物研究所,湖北,武汉,430072;武汉工程大学,湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北,武汉,430073;武汉工程大学,绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北,武汉,430073;中国科学院水生生物研究所,湖北,武汉,430072;武汉工程大学,湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北,武汉,430073;武汉工程大学,绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北,武汉,430073;武汉工程大学,湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北,武汉,430073;武汉工程大学,绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北,武汉,430073;中国科学院水生生物研究所,湖北,武汉,430072【正文语种】中文【中图分类】TQ517;X524日趋严重的富营养化现象使内陆水体蓝藻水华大量暴发，并在水体表面大量堆积，严重影响水体景观，而且其释放的藻毒素和异味物质严重损害水质，危及人类的健康和社会的可持续发展[1]。
因此，收集水体中的水华蓝藻并进行资源化利用，不仅利于减少水中的营养负荷、防止水质恶化，又能产生经济效益[2]。
利用藻类的高蛋白含量而将其用作饵料或饲料时，往往因为藻毒素的存在，受到诸多限制[2]，但利用藻类生物量来生产生物能源品是比较理想的利用途径，不受藻毒素存在的影响。
目前，利用藻类制备生物燃料的相关研究还并不多见[2～5]，直接利用野外水华蓝藻的文献报道就更少[2]。
作者利用滇池的水华蓝藻，应用酸热法、有机溶剂法和热裂解法等实验方法提取生物燃料，并分析了滇池水华蓝藻生产生物油的潜力，拟为进一步开发利用滇池水华蓝藻生产生物柴油提供科学依据，以期达到能源开发和环境保护的合理结合。
1 实验1.1 材料所用的蓝藻粉收集于云南滇池。
在滇池水华蓝藻大量发生时期，用浮游生物网或吸藻机械在湖边直接浓缩收集，将收集获得的蓝藻泥在太阳下曝晒2～3 d。
待蓝藻充分干燥后，于实验室干燥保存。
使用前将研钵用乙醚洗涤干净，待乙醚挥发完全后，取若干藻块于研钵中，充分研磨成细藻粉，105℃烘2 h。
取出藻粉于干燥器中冷却，备用。
收集蓝藻泥时，取原水样用于藻类组成的定性分析，微囊藻的种类鉴定参考文献[1]。
本次实验材料为6次样，共9份，每份藻粉的干重为2 g，分别收集于2006年6月、2006年11月、2007年4月、2007年7月、2007年8月和2007年9月。
1.2 总酯提取方法总酯提取采用酸热法或有机溶剂法。
酸热法：(1)称取2 g干藻粉，加入20 mL 4 mol·L-1盐酸，于78℃水浴处理2 h。
(2)冷却后加入2 BV的氯仿∶甲醇(1∶1)提取液，充分振荡。
(3)离心，取氯仿层；再加入10 mL氯仿萃取上层残留细胞及溶液中的脂肪成分。
(4)重复上步直至氯仿层颜色变淡。
(5)加等体积0.1%氯化钠溶液，混匀，离心，取氯仿层。
(6)加饱和碳酸氢钠溶液8 mL洗涤(中和酸)，水洗。
(7)用无水硫酸钠干燥(除水，混匀后沉淀，取溶液)，取氯仿层。
(8)置于称量瓶(105℃恒重)中,用氮气吹干。
(9)103℃下烘10 min，干燥器内冷却，称重。
有机溶剂法：(1)称取1 g干藻粉，加入8 mL水。
(2)分别加入甲醇20 mL、氯仿10 mL，振荡。
(3)加入10 mL氯仿，振荡；再加入10 mL水，振荡。
(4)离心，取氯仿层；再加入10 mL氯仿萃取上层残留细胞及溶液中的脂肪成分。
(5)重复上步直至氯仿层颜色变淡。
(6)加等体积0.1%氯化钠溶液，混匀，离心，取氯仿层。
(7)用无水硫酸钠干燥(除水，混匀后沉淀，取溶液)，取氯仿层。
(8)置于称量瓶(105℃恒重)中,用氮气吹干。
(9)103℃下烘10 min，干燥器内冷却，称重。
1.3 烃类提取方法烃类提取采用热裂解法：(1)称取2 g干藻粉，装入安瓿中，用高纯氮气多次连续吹洗和抽气，除去空气，然后抽真空封口。
(2)将分装样品的安瓿置于马弗炉中，于300℃恒温持续热解100 h，得对应的热解样品。
2 结果与讨论2.1 滇池水华蓝藻的种类组成经镜检，滇池水华蓝藻以惠氏微囊藻、绿色微囊藻、铜绿微囊藻、挪氏微囊藻为主，有时有水华束丝藻和微囊藻的混生(图1)。
图1 滇池水华蓝藻群体显微图Fig.1 Microphotographs of waterblooms in Dianchi Lake2.2 滇池水华蓝藻的总酯含量滇池水华蓝藻的生物能(总酯)含量见表1。
表1 滇池水华蓝藻的总酯含量Tab.1 The total lipid contents of waterbloomsin Dianchi Lake注：C1和C2、D1和D2为重复组样品编号ABC1C2D1D2采样时间2006 062006 062007 072007 072007 092007 09提取方法有机溶剂法酸热法酸热法酸热法酸热法酸热法藻粉干重/g1 00461 00002 00312 00062 00052 0005总酯质量/g0 12600 11230 0740 08970 11450 1128总酯含量/%12 511 233 74 55 75 6由表1可知，2006年6月滇池水华蓝藻的总酯含量为11.23%～12.5%，2007年为3.7%～5.7%。
2007年的重复组之间没有明显差异。
2.3 滇池水华蓝藻的烃类含量滇池水华蓝藻的生物能(烃类)含量见表2。
由表2可知，2006年11月滇池水华蓝藻的生物能(烃类)含量为18.7%，2007年4月为16.5%，2007年8月为19.3%。
各实验组之间没有明显的差异。
表2 滇池水华蓝藻的烃类含量Tab.2 The hydrocarbon contents of waterblooms in Dianchi Lake样品烃类含量/%来源藻粉的种类组成样品E18 72006．11Microcystis样品F16 52007．04Microcystis+Aphanizomenon样品G19 32007．08Microcystis对比样品24文献[6]Microcystisaeruginosa对比样品18文献[6]Chlorellaprotothecoides2.4 不同生物能提取方法的比较常见的利用植物体提取生物能的方法有：酸热法、有机溶剂法、索氏提取法、热裂解法等。
热裂解法提取的产物主要是液态烃类物质[7]，而酸热法、有机溶剂法、索氏提取法提取的主要是总酯。
其中热裂解法由于提取更彻底，所获得的气体、液体和固体等多种产物均可用作生物能，因而提取效率最高[7]。
本实验中，热裂解法提取的生物能(烃类)含量为16.5%～19.3%，平均为18.17%，较Miao等[6]的研究结果略低，但比酸热法、有机溶剂法所提取的生物能(总酯)要高出10%左右。
实验结果表明，用酸热法、有机溶剂法所提取的滇池水华蓝藻总酯含量占蓝藻干重的5%～10%，平均含量为7.21%，与林学政等[3]的研究结果接近。
李植峰等[8]认为酸热法比有机溶剂法具有更好的提取效率。
本实验结果却表明，有机溶剂法比酸热法的提取效率更高。
产生差异的原因可能是在采用酸热法处理2007年样品时，在加饱和碳酸氢钠溶液洗涤过程中，容易发生成油的损失，致使最后总酯含量偏低。
2.5 滇池水华蓝藻生产生物油潜力分析沈银武等[9]研究表明，滇池水华蓝藻的平均干重为10.70 g·L-1，其生物能(烃类)含量为1.77～2.07 g·L-1，平均为1.95 g·L-1。
滇池水容量为15.7亿m3，即滇池水华蓝藻富含的生物能(烃类)含量为277.4万～324.5万t，平均为305.4万t。
缪晓玲等[4]的研究表明，微藻油脂的酸催化酯交换反应的最佳条件应为30℃、浓硫酸催化(用量为原料油的100%)以及56∶1的醇油摩尔比，微藻油脂的产油率为56%。
据此计算，滇池水华蓝藻的生物柴油产能为155.4万～171.7万t，平均为171.1万t。
3 结论滇池的水华蓝藻以微囊藻为主，酸热法和有机溶剂法提取的总酯含量占蓝藻干重的5%～10%，平均为7.21%；热裂解法提取生物燃料的效率最高，所提取的生物能(烃类)含量为蓝藻干重的16.5%～19.3%，平均为18.17%。
表明利用水华蓝藻提取生物燃料符合现实水环境治理的需要，具有广阔的应用前景。
参考文献：[1] 虞功亮，宋立荣，李仁辉. 中国淡水微囊藻属常见种类的分类学讨论——以滇池为例[J].植物分类学报，2007，45(5)：727-741.[2] 彭卫民，李祥书，吴庆余，等. 采用热解技术将湖泊浮游藻类用于燃料生产[J].环境污染治理技术与设备，2000，1(3)：24-28.[3] 林学政，李光友. 11种微藻脂类和EPA/ DHA组成的研究[J]. 黄渤海海洋，2000，18(2)：36-40.[4] 缪晓玲，吴庆余. 微藻油脂制备生物柴油的研究[J]. 太阳能学报，2007，28(2)：219-222.[5] Milne T A, Evans R J, Nagle N. Catalytic conversion of microalgae and vegetable oils to premium gasoline, with shape-selective zeolites[J]. Biomass, 1990, 21(3): 219-232.[6] Miao Xiaoling，Wu Qingyu，Yang Changyan. Fast pyrolysis of microalgae to produce renewable fuels[J]. J Anal Appl Pyrolysis， 2004,71(2): 855-863.[7] 吴庆余，章冰，盛国英，等. 藻类生物化学成分差异对其热解生烃产率和特征的影响[J]. 矿物岩石地球化学通报，1996，15(2)：75-79.[8] 李植峰，张玲，沈晓京，等. 四种真菌油脂提取方法的比较研究[J]. 微生物学通报，2001，28(6)：72-75.[9] 沈银武，刘永定，吴国樵，等. 富营养湖泊滇池水华蓝藻的机械清除[J]. 水生生物学报，2004，28(2)：131-136.。