可利用分散蓝染料富油微藻的筛选及培养优化

摘要

生物柴油是一种新型生物质能源,性能优于化石燃料同时对环境危害小。微藻,作为生物柴油理想的原材料,具有生长速率高,油脂含量高,环境适应性好,可以固定二氧化碳等优点。微藻培养过程中需要消耗大量的水,而新疆水资源匮乏,如能利用染料废水培养微藻积累油脂,不仅为生物柴油提供了原材料、节约水资源,同时使染料废水得到治理,保护环境。分散蓝是一种常用的蒽醌类染料,本论文利用添加分散蓝染料培养基从新疆不同水域中筛分出了一株生长较好、油脂积累量多的微藻,该藻株还能有效去除培养基中的分散蓝染料。针对该藻株,通过对 Fe3+浓度、光照、初始pH、接种密度这四个培养条件进行优化,提高微藻在染料培养基中的生长能力、油脂生产能力和对染料的去除率,具体结果如下:
　　将从新疆不同水域分离出的九株微藻培养于染料培养基中,对比微藻的生长曲线、生物量、油脂含量、油脂产率以及对染料的去除率,微藻XJK由于其生长最好,油脂含量和油脂产率均较高,分别为26.5％和3.3 mg·L-1·d-1,对染料的去除率在第11天可达67.7%,故选定微藻XJK为后续实验藻种。经过形态学及分子生物学鉴定,微藻XJK为小球藻,将其命名为小球藻C. sorokiniana XJK。染料培养基中小球藻C. sorokiniana XJK的生物量和油脂产率明显低于对照培养基,但油脂含量高于对照培养基。小球藻C. sorokiniana XJK主要含有9种脂肪酸,其中C16:0和C18:2含量较高,占总脂肪酸组成的68.0%。饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的含量分别为46.4%和53.6%,两者比例为0.86:1,该微藻所生产的生物柴油低温流动性较好。
　　在初始pH8,柠檬酸铁胺与氯化铁浓度比为2:1,递减光照(在3500lux下培养至稳定期后调为800lux),接种密度为0.15(吸光度)条件下,小球藻C. sorokiniana XJK生长、积累油脂、去水染料效果较好。初始pH8时,小球藻C. sorokiniana XJK的生物量、油脂含量、油脂产率以及对染料的去除率最高,分别为256.2 mg·L-1、25.5%、7.3 mg·L-1·d-1和80.0%。
　　对小球藻C. sorokiniana XJK去除分散蓝染料的动力学进行研究,结果表明去除符合二级反应动力学方程,推测小球藻C. sorokiniana XJK不仅吸附了分散蓝染料,还将其降解。

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前言

第一章 文献综述

1. 1微藻与生物柴油

1. 2染料废水处理现状

1. 3微藻生长及生产油脂的影响因素

1. 4本实验研究意义及内容

第二章 材料与方法

2. 1实验材料

2. 2实验方法

第三章 可利用染料的富油微藻的筛选与鉴定

3. 1引言

3. 2可利用染料的富油微藻的筛选

3. 3可利用染料的富油微藻的鉴定

3. 4微藻脂肪酸组成分析

3.5小球藻C. sorokiniana XJK在染料培养基中的生长情况

3. 6小结

第四章 小球藻C. sorokiniana XJK产油及染料去除条件的研究

4. 1引言

4.2培养条件对小球藻C. sorokiniana XJK产油及染料去除的影响

4. 3微藻的染料去除动力学研究

4. 4小结

第五章 结论与展望

5. 1结论

5. 2展望

参考文献

致谢

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