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。
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