会员成果介绍 | 我会会员邓祥元教授研究发现小球藻可在缫丝废水生长繁殖并可有效利用废水中的营养物质
来源:江苏科技大学
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作者:秘书处
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发布时间: 2020-05-12
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在江苏省第十五批“六大人才高峰”高层次人才项目（SWYY-025）、镇江市重点研发计划项目（SH2019004）等资助下，江苏科技大学邓祥元教授及其团队成员在分析缫丝厂不同工段废水及相互混合对小球藻生长的影响基础上，研究了小球藻对废水中营养物质的去除效果，并进一步明确了不同类型废水对小球藻生化组分的影响。
在江苏省第十五批“六大人才高峰”高层次人才项目（SWYY-025）、镇江市重点研发计划项目（SH2019004）等资助下，江苏科技大学邓祥元教授及其团队成员在分析缫丝厂不同工段废水及相互混合对小球藻生长的影响基础上，研究了小球藻对废水中营养物质的去除效果，并进一步明确了不同类型废水对小球藻生化组分的影响。研究发现：小球藻在煮茧废水和立缫废水中生长良好，但立缫废水由于营养物质含量较低，培养后期小球藻生物量会下降。汰头废水不适合直接用来培养小球藻，但将其与另外两种废水按1:3、1:7的比例混合后，可以明显提升小球藻的生物量。小球藻在不同种废水中去除营养物质的能力也不同，TN、TP和COD的去除率分别在13.7~76.8%、18.7~97.7%、5.6~92.9%。随着废水种类和混合比例的不同，最终收获的小球藻生物质中碳水化合物、蛋白质和油脂含量也会发生变化。因此，实际生产中可以根据需求选取不同的废水来培养小球藻以获取目标代谢产物。相关研究成果以“Cultivation of Chlorella sorokiniana using wastewaters from different processing units of silk industry for enhancing biomass production and nutrient removal”为题，于2020年1月发表在《Journal of Chemical Technology and Biotechnology》，全文链接：https://doi.org/10.1002/jctb.6230。
图1 小球藻对混合废水中营养物质的去除效率
(a)TN去除效果；(b)TP去除效果；(c)COD去除效果
作为地球上的初级生产者，微藻具有光合效率高、繁殖速度快、环境适应能力强等特点，且其细胞内富含碳水化合物、蛋白质、脂肪酸等活性物质，是一种应用前景广泛的可再生资源。在微藻规模化培养过程中，需要消耗大量的水和营养物质，这已成为制约其规模化培养的重要因素。研究表明：利用废水培养微藻不仅可以回收利用废水中的碳、氮、磷和无机盐等营养物质，还能减少对水资源的消耗，这是目前降低微藻培养成本的重要途径。邓祥元教授及其团队成员在分析缫丝厂废水（煮茧废水、立缫废水和汰头废水）理化性质的基础上，以煮茧废水为培养基研究4种微藻，小球藻(Chlorella sorokiniana, FACHB-275)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、普通小球藻(Chlorella vulgaris, UTEX-2714)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus, FACHB-417)的生长特性，获得对缫丝厂废水适应性强的微藻种类；然后，利用三种不同工段的废水来培养目标藻种，通过比较微藻的生长特性，以及废水中COD、总氮、总磷等营养物质的去除情况，确定适合微藻大规模培养的废水种类；最后，将适合大规模培养微藻的废水在灭菌和不灭菌两种条件下培养微藻，探究细菌对微藻生长、营养物质去除和藻体生物质生化组分的影响；这些研究成果为利用缫丝废水规模化培养微藻提供了数据支持和理论基础。
