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产油微藻对环境因子的应答及补料培养

作　者: 曹静
导　师: 杨金水
学　校: 中国农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 产油微藻生物柴油环境因子补料培养重金属吸附
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

微藻是非常具有潜力的生物柴油生产原料,微藻柴油是可再生的替代能源。本研究旨在通过多种环境因子的胁迫作用和补料培养方式促进产油微藻生物量的增加和油脂的积累,并研究了微藻对重金属的去除效果,为进一步的微藻污水培养奠定了基础。环境因子优化组合结果显示,在碳源量为OM培养基的1/4,NaCl浓度为43.69g L-1, Fe3+含量为O.llmmol L-1, pH6,20℃,光暗周期为12h：12h,氮饥饿3天的培养条件下,Chlorella minutissima UTEX2341的生物量产率提高到最初的102.33倍,油脂含量达22.84%,油脂相对于碳的得率提高到富营养条件下的4.68倍。且微藻培养的第1天达到对数期,第2天即达到最高生物量产率3.07g L-ld-1。在此条件下,Chlorella minutissima UTEX2341脂肪酸成分中的C16-C18的含量达96%-97%,符合生物柴油的生产要求。Chlorella minutissima UTEX2341对人工模拟污水中不同浓度的Cd2+、Cu2+、Mn2+和Zn2+的最高吸附率分别为98.12%、100%、80.15%和85.07%,且油脂含量相比对照略有升高。而干燥微藻细胞对上述重金属的吸附率分别为93.7%、93.1%、95.17%和100%,得到最大吸附量Zn2+>Mn2+>Cd2+>Cu2+,分别为11.61mg g-1、5.18mg g-1、2.05mg g-1和1.12mgg-1。且对Cd2+、Cu2+和Mn2+和Zn2+的吸附过程均符合Langmuir模型和Freundlich模型。吸附机理研究表明,Chlorella minutissima UTEX2341对重金属的吸附以胞内吸附为主,细胞壁中与原生质体中重金属离子吸附量的比例约为1：2.2。这为Chlorella minutissima UTEX2341应用于重金属污水处理奠定一定基础,同时可大大降低微藻柴油生产成本和重金属污水处理成本。7L发酵罐扩大培养结果显示,分批发酵生物量最高仅为7.32gL-1,油脂含量19%,油脂产量0.97gL-1。而在补料条件下,Chlorella minutissima UTEX2341最高生物量为17.01g L-1,油脂产量2.55gL-1,分别是分批培养的2.32倍和2.63倍,为Chlorella minutissima UTEX2341的进一步高密度扩大培养奠定了基础。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第一章引言  6-19
  1.1 世界能源现状  6
  1.2 生物柴油  6-8
  1.3 微藻柴油  8-9
  1.4 产油微藻的培养  9-16
  1.5 微藻油脂  16-17
  1.6 研究内容及意义  17-19
第二章材料与方法  19-28
  2.1 实验材料  19-21
  2.2 实验仪器和设备  21
  2.3 实验方法  21-28
第三章结果与分析  28-57
  3.1 环境因子对Chlorella minutissima UTEX 2341油脂积累的作用  28-40
  3.2 Chlorella minutissima UTEX 2341对重金属的吸附  40-51
  3.3 发酵罐扩大培养  51-57
第四章讨论与展望  57-59
  4.1 讨论  57-58
  4.2 展望  58-59
第五章结论  59-60
参考文献  60-70
致谢  70-72
个人简介  72

产油微藻对环境因子的应答及补料培养

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