高效固碳優勢微藻突變株應用于污水處理，去污效果好，成本低
微藻生長速度快，世代周期短，其光合作用系統在吸收無機碳并改善溫室氣體方面發揮重要作用。在當前碳減排大趨勢下，國內外眾多研究者開展微藻處理廢水的研究。微藻可以用于生活污水、禽畜廢水、餐廚污水、重金屬廢水和淀粉廢水等不同濃度污水，具有凈化水質和同化有機碳為高價值產物的功能，其豐富的高價值副產品可應用于能源、飼料、肥料、食品、醫藥和化妝品等領域。隨著經濟社會的不斷發展，各類污水排放量逐年增加，其處理過程中系統碳排放占社會總碳排放約1-2％。微藻由于其較高的光合效率，處理污水脫氮除磷的同時可光合固碳產氧等特性受到廣泛關注。
微藻固碳具有天然優勢，目前研究者們從自然界分離出大量藻種用于污水處理，自然分離純化費時費力且往往效果不及突變株。運用工程策略和特定環境馴化可以有效提高微藻固碳性能，但世代周期長且遺傳特性不穩定，易產生藻種退化。誘變育種可改變其遺傳特性，物理誘變快速靈活，且突變頻率高，但不定向突變需耗費大量人力物力篩選。本專利申請輔助以有機碳馴化能夠定向篩選高效固碳藻種突變株。污水有機碳含量高，通常富含大量土著細菌能進行自我吸收轉化。高效固碳微藻突變株結合污水中優勢菌種，構成藻菌共生系統，菌釋放CO2供給藻，而藻產生氧補給菌，不但污染物去除效果好，成本低，還兼具環境和經濟效益。鑒于此，本領域中需要高效固碳優勢微藻突變株用于實際污水處理。
具體操作步驟如下：
1)取小球藻(Cholorella sp.HQ)藻液轉移至BG-11中，使得藻液濃度為5×106
個/mL，取3mL上述藻液置于6孔板中，于254nm，30W紫外燈下進行誘變，輻照距離25cm，輻照時間為30min，經過暗培養1d和光恢復后進行致死率檢測；
2)將經過步驟1)致死率達到70-80％的藻液置于0.15g/L葡萄糖溶液中馴化，采用平板涂布的方式接種于含糖BG11培養基平板表面，放入培養箱中，培養條件為穩定25±2℃，光照(熒光白光)3000Lux，暗周期12h/12h；
3)在無菌操作臺用接種針從平板上刮取藻落在含糖BG11液體培養基中，然后通過測量吸光度確定微藻生長情況，如圖1所示，計算平均生長速率和比生長速率，通過生物質干重和油脂等指標篩選出高效固碳藻種Cholorella sp.MHQ2。
4)采集污水，采用重鉻酸鉀法測試污水中的COD含量為902mg/L。經檢測，微藻生長速度遠高于COD含量為402mg/L的污水。在營養物質去除方面，微藻同化氮磷和有機物進行自身生物合成，氨氮去除效果一直優于COD含量為402mg/L的污水，表明較高的C/N有利于微藻細胞進行生命活動。如圖所示，在第2d微藻降解COD的濃度幾乎追平COD含量為402mg/L污水的培養基濃度。在污水中磷的去除方面更是表現出了極強的去除能力，越過停滯期，在對數期吸收大量的磷用于細胞合成與生長代謝。
5)經過步驟4)測試后的污水作為培養基，接種步驟3)篩選出高效固碳藻種Cholorellasp.MHQ2，藻液濃度為5×106個/mL，使污水中的氮、磷和有機物得到去除。
相關新聞推薦
1、不同包裝方式下清蒸大黃魚貯藏過程中PH值、菌落總數、菌群等的變化情況一覽（三）
3、特雷唑來與其他抗結核藥物聯用使用對結核分枝桿菌的生長抑制作用——統計學處理、討論