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沼液兼养培养微藻潜力及不同有机碳影响 |
The potential of microalgal mixotrophic cultivation in biogas slurry and the effects on applying different organic carbon sources |
投稿时间:2023-11-15 修订日期:2024-04-18 |
DOI: |
中文关键词: 微藻 沼液 兼养 葡萄糖 乙酸钠 |
英文关键词: microalgae biogas slurry mixotrophy glucose sodium acetate |
基金项目:江苏省农业科技自主创新项目;江苏现代农业产业技术体系建设项目 |
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中文摘要: |
利用沼液培养微藻可在收获藻生物质的同时回收碳、氮、磷养分,是沼液资源化利用极具潜力的途径。与光合自养相比,兼养培养可实现藻生物量快速积累,且对光、碳利用灵活,与透光性不佳的沼液相性较好,但目前缺乏相关研究论证其可行性。本文首先选取了小球藻Chlorella sp.、蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa、栅藻Scenedesmus sp.,以葡萄糖为碳源利用猪粪沼液对三株微藻进行了兼养培养。结果显示,兼养策略可在大幅强化藻生物量积累的同时协同提升沼液污染物去除。其中,Chlorella pyrenoidosa展现出最佳的生物量及养分去除优势,培养7 d生物量可达1.51 g·L-1,为光合自养的6.12倍,沼液COD、氨氮、总氮、总磷去除率较自养分别提高了0.20、0.36、0.41和0.32个百分点。进一步,本文考察了具备两种典型碳代谢路径的有机碳源(葡萄糖-三羧酸循环;乙酸钠-乙醛酸循环)对Chlorella pyrenoidosa沼液兼养培养的影响,发现葡萄糖相较于乙酸钠更适宜作为沼液兼养培养的有机碳源,且葡萄糖浓度与利用效率呈负相关,1 g·L-1葡萄糖浓度条件下Chlorella pyrenoidosa具有最高的单位有机碳生物量产率。此外,兼养微藻通过代谢葡萄糖可协同提升光合性能,使PSⅡ最大量子产量、实际量子产量、调节性能量耗散量子产量等维持较高水平,既弥补了沼液弱透光下光能不足,也强化了持续光照后的光系统损伤恢复机制。因此,本文认为以添加1 g·L-1葡萄糖的沼液兼养培养Chlorella pyrenoidosa是克服沼液养藻光衰减等不利因素,强化微藻生物量产量及养分回收效率的有效方式,在畜禽养殖场沼液生物消纳与资源化利用方面有较好的应用前景。 |
英文摘要: |
1.利用兼养策略在大幅强化优选微藻Chlorella pyrenoidosa生物量积累的同时协同实现沼液污染物的资源化利用;
2.探究两种具有不同代谢路径(柠檬酸循环(TCA)和乙醛酸循环(GAC))的代表性有机碳源葡萄糖和乙酸钠对于优选微藻Chlorella pyrenoidosa在沼液中的不同影响。 |
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