下载文档原格式
第一作者:左魁昌,男,1988年生,本科,研究方向为藻类的资源化利用。
#通讯作者。
*国家水体污染控制与治理科技重大专项(No.2008ZX07012 005);淡水生态与生物技术国家重点实验室开放课题(No.2008FB006);中华环境保护基金会T OT O 水环境基金资助项目;华中科技大学自主创新研究基金资助项目(No.M 2009034)。
藻类在环境保护中的作用及其资源化利用研究进展*左魁昌 左椒兰# 胡智泉 朱菁萍(华中科技大学环境科学与工程学院,湖北 武汉430074)摘要 作为地球上最庞大的生物群体,藻类在环境保护中具有重要意义。
主要述评了藻类在固定二氧化碳、去除有毒有害物质、去除难降解有机物、吸附重金属等方面的作用,并从制油,提取色素、藻胆蛋白、生理活性物质等方面评价了藻类的资源化用途,最后对其资源化利用的未来研究方向进行了展望。
关键词 藻类 环境保护 资源化利用The role of algae in environment protection and its resource utilization ZUO K uichang ,ZUO J iaolan ,H U Zhiquan,ZH U J ingp ing.(College of Envir onmental Science and E ngineer ing ,H uaz ho ng Univer sity of S cience and T echnol ogy ,W uhan H ubei 430074)Abstract: A s the mo st eno rmous living or ganisms on t he planet,algae pla yed an import ant ro le in global env i r onment pr otectio n.In t his paper,the pathw ay of alg ae in environment pro tect ion w as intr oduced,including the fix a t ion of carbon dio x ide,remov al of poiso ns or to x ins components,and adsor pt ion of heav y metals.T he methods o f a lg ae resource utilization wer e also summarized,such as the producing o il,the ex tr act ion useful substance and so on.F ina lly,the ho tspot s and future dir ect ion of algae r eso ur ce utilizatio n w ere pr ospected.Keywords: alg ae;envir onmental prot ection;utilization藻类种类繁多,形态各异,目前已知的有30000多种。
藻类在污水处理中的应用藻类在污水处理中的应用是一种非常广泛的新兴技术。
随着城市化进程的不断加速，污水处理已成为城市管理中越来越重要的一个环节，同时，由于污水处理所需的能源和耗费的成本较高，因此，寻找一种更经济、环保的处理技术显得尤为重要。
藻类在污水处理中的应用是一种非常创新的技术，它们可以通过吸收和固定废水中的营养物质来净化水质，同时生成有用的生物质和生物能源。
虽然藻类污水处理的优势已被广泛认可，但该技术仍面临着一些挑战，如高成本、低效率和稳定性等问题。
藻类污水处理的基本原理是：藻类通过光合作用来吸收废水中的营养物质，将它们转化为有机物质，并释放出氧气。
这些有机物质在藻类的代谢过程中被分解，生成大量的有机碳、氢、氧和氮等物质，可以用于制造生物能源和化学制品。
此外，藻类污水处理也可以防止废水中的有害物质对环境造成影响。
废水中的氮、磷等有害物质经过藻类吸收后，可以转化为有机物质，并被藻类分解代谢，从而防止对周围环境造成伤害。
近年来，随着藻类污水处理技术的不断发展和成熟，越来越多的实践证明，该技术能够在实际应用中发挥出十分显著的效果，成为优质的污水处理技术。
同时，藻类污水处理技术还有助于创造就业机会和实现经济增长。
在藻类污水处理的过程中，适时的收获和利用藻类的生物质和生物能源也是非常重要的。
利用藻类生物质和生物能源可以减少对传统化石能源的依赖，实现能源的可持续利用。
因此，藻类污水处理技术不仅可以为环境治理做出贡献，还可以为未来的经济发展提供新的契机。
虽然藻类污水处理技术已被证明是一种很有前途的新型技术，但当前仍存在一些问题需要加以解决。
一方面，藻类污水处理技术的成本较高，这会对其大量使用造成很大的限制；另一方面，藻类污水处理技术的处理效率还需进一步提高，以保证它能够更好地满足实际的需求。
总之，藻类污水处理技术是一项具有巨大潜力的新兴技术，能够在实现环境治理的同时创造更多的就业机会和经济增长机会。
虽然它仍面临成本、效率和稳定性等问题，但我们相信通过持续改进和优化，其实践价值一定会不断提升。
藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]藻类在环境工程中的应用及其作用原理一、引言我国是个多湖泊国家，大于lkm2的天然湖泊有2300余个，湖泊总面积为70988km2，总贮水量为708亿m3，其中淡水贮水量为225亿m3，是我国最重要的淡水资源之一，具有水利防洪、通水供水及气候调节等多种功能，对社会和经济的发展起到了不可估量的作用，是人民生活不可缺少的宝贵资源。
因此，湖泊水资源与我国的经济持续发展以及人民生活休戚相关。
但自70年代以来，随着我国工农业的迅速发展和城镇化进程的加速，工业废水和生活污水排放量日益增加，加之人们环境意识淡薄，将湖泊用作工业废水、生活污水受纳场所和农业灌溉退水的归宿，最终导致了许多湖泊水体污染及富营养化。
2004年《中国环境状况公报》指出，2004年监测的27个重点湖库中，满足II类水质的湖库2个，占7．5％；Ⅲ类水质的湖库5个，占1 8．5％；Ⅳ类水质的湖库4个，占14．8％；V类水质湖库6个，占22．2％：劣V类水质湖库lO个，占37．0％。
其中“三湖”(太湖、巢湖、滇池)水质均为劣V类，主要污染指标是总氮和总磷。
大型湖泊如太湖、巢湖、洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖等因富营养化和水污染严重，导致一些水域已经失去其资源价值，无法利用，且情况仍在恶化，因此湖泊的治理成为当务之急。
目前的污水处理工艺较多，可以根据不同的进水水质和处理要求选择相关的工艺。
这些在工艺上各具特色的处理系统有一个共同的特征，即都需要比较繁杂的设备，较高的日常运行费用，复杂的管理维护操作，并且对微生物生存的环境条件十分敏感。
因此，研究新的污水处理工艺成为必然。
而此时藻类便得到了科学家、学者们的亲睐。
一、藻类的介绍藻类泛指具同化色素而能进行独立营养生活的水生低等植物的总称。
是一类(有些也为，如的藻类）。
主要水生，无维管束，能进行光合作用。
藻类在污水处理中的应用
藻类在污水处理中的应用
藻类是一类具有光合作用能力的微生物，拥有很多种类和品种。
近年来，人们发现藻类在污水处理中具有很好的应用潜力。
以下是藻类在污水处理中的应用：
1. 藻类的生物吸附作用：藻类可以吸附和吸附各种有害物质，如重金属离子、有机物质和化学污染物等。
通过将藻类引入污水处理系统，可以减少污水中的有害物质含量，提高处理效果。
2. 藻类的生物降解作用：藻类具有很强的生物降解能力，可以分解有机废物和污水中的有机物质。
藻类通过光合作用消耗污水中的有机物质，并将其转化为藻类生物质。
这不仅能净化污水，还可以生产有机肥料和生物能源。
3. 藻类的氮、磷去除作用：藻类对污水中的氮、磷具有很强的吸收能力。
通过培养适当的藻类群落，可以将污水中的氮、磷转化为藻类生长所需的养分。
这有助于减少污水中的氮磷浓度，避免造成水体富营养化和水华现象。
4. 藻类的CO2吸收作用：藻类具有高效的光合作用能力，可以吸收大量的二氧化碳（CO2）。
将藻类引入污水处理过程中，不仅可
以净化污水，还能够将大气中的CO2转化为有机物质，减缓温室效应。
，藻类在污水处理中具有独特的应用价值。
通过利用藻类的生物吸附、生物降解、氮磷去除和CO2吸收等作用，可以实现对污水的有效处理和资源化利用。
藻类在污水处理领域的应用前景将更加广阔。
污水处理中的藻类处理技术应用近年来，随着环境问题的日益严重，对于污水处理技术的研究与应用也越来越受到人们的关注。
在众多的污水处理技术中，藻类处理技术作为一种可持续发展的技术备受关注。
本文将探讨藻类处理技术在污水处理中的应用，分析其优势和挑战，并展望其未来发展前景。
一、藻类处理技术简介藻类处理技术是利用光合作用中的微藻对废水中的有机物质和无机养分进行吸收、转化和去除的技术。
通过藻类的生物吸收和光合作用，水体中的污染物质得以修复和净化。
藻类处理技术具有生态环境友好、能源回收和资源利用的优势，被认为是一种可持续发展的污水处理方法。
二、藻类处理技术的应用1. 生活污水处理：藻类处理技术在生活污水处理方面具有广阔的应用前景。
通过将废水引流至藻池中，通过光合作用，藻类可以吸收废水中的营养物质，同时释放氧气。
经过一系列处理过程后，废水中的有机物质被转化为藻类生长所需的有机质，从而实现废水的净化。
2. 农业废水处理：农业废水中富含氨氮、磷等营养物质，如果直接排放会对周边环境造成污染。
而藻类处理技术可以通过将农业废水与藻类接触，利用藻类的吸收能力将农业废水中的营养物质转化为生物能源，实现废水的净化和资源化利用。
3. 工业废水处理：工业废水中往往含有复杂的有机物质和重金属等有害物质。
藻类处理技术可以通过先将工业废水进行中和和沉淀处理，然后将清水引入藻池中进行二次处理。
藻类通过吸附和生物降解等作用实现对有害物质的去除，从而实现工业废水的治理和净化。
三、藻类处理技术的优势1. 高效净化能力：藻类可在光合作用的过程中将废水中的有机污染物质进行生物降解和去除，具有高效的净化能力。
藻类处理技术与传统的物理化学方法相比，具有更高的废水处理效率。
2. 能源回收与资源化利用：通过藻类处理技术，废水中的有机物质可以转化为生物能源，如生物柴油和生物天然气等。
同时，藻类生物也可用作食物、药物、化妆品原料等，实现资源的循环利用。
3. 生态友好和环境可持续发展：藻类处理技术充分利用了光合作用的原理，实现了对废水的净化和资源回收，减少了对环境的污染。
微藻生理生态学及其在污水处理和能源利用方面的应用微藻是一类独立于环境的单细胞生物体，广泛存在于淡水和海水中。
它们具有高度的生物多样性和遗传多样性，能够适应不同的水域环境，从而对人类和自然界都具有重要的意义。
近年来，人们越来越关注微藻在污水处理和能源利用方面的应用，这是因为微藻生理生态学对这些应用具有重要的影响。
一、微藻生理生态学简介微藻的生理生态学是研究微藻在其生态环境中的生理过程及其生态效应的科学。
在微藻生长过程中，有许多因素会影响到微藻的生长和代谢，如温度、光照强度、水质、营养物质等环境因素。
其中，光照强度是影响微藻生长的最为重要的因素。
微藻能够利用阳光进行光合作用，从而将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气，这对环境净化和能源利用具有重要的意义。
此外，微藻还具有适应性强、资源利用率高、氮磷的有效利用等优点，这些都为其在污水处理和能源利用方面提供了良好的条件。
二、微藻在污水处理中的应用污水处理一直是人们关注的问题。
传统的物理化学处理技术能够将有机物和氮磷等污染物去除，但会产生大量的污泥，对环境造成二次污染。
而微藻可以通过光合作用将有机物质和氮磷等污染物转化为生物质，具有无污染、无副产物和资源化利用的特点，因此在污水处理中具有广阔的应用前景。
在实际应用中，不同的微藻品种具有不同的处理效果。
比如，适宜高浓度有机物的溞珂（Scenedesmus obliquus）适合处理含高浓度COD、BOD等的废水。
适宜低温、低光的牛皮藻（Chlorella vulgaris）则适合处理低浓度有机物的中低温污水。
在微藻的污水修复中，将微藻与杂菌一同利用，可以增加微藻的CO2吸收量，从而提高其生长速度和修复效果。
三、微藻在能源利用中的应用微藻是一种生物质能的优质来源，其主要能源来源于生物合成的三酰甘油。
通过生物质转化，微藻可以被转化为生物柴油、生物煤等形式，从而达到能源利用的目的。
同时，微藻也可以利用其光合作用的特点，将太阳能转化为能量，进而转化为电能，可以应用于微型太阳能电池体系。
水中藻类荧光光谱技术在污染检测及修复中的应用随着环境污染的日益严重，人们对于环境治理和修复的需求也日益增加。
这些需求驱动着科学家们不断地探索新的技术，从而提高效率和准确性。
水中藻类荧光光谱技术是一种新兴的技术，能够有效地检测水体污染，并为修复提供指导。
本文将介绍水中藻类荧光光谱技术的原理、应用领域以及未来可能的发展。
一、水中藻类荧光光谱技术的原理水中藻类荧光光谱技术是一种基于藻类细胞在受激发后发出的荧光特征的分析方法。
具体来说，当藻类受到激发光后，会发出荧光信号，荧光强度和光谱分布会受到一系列因素的影响，如藻类品种、光照条件、环境中的污染物等。
因此，通过对荧光信号的测量和分析，就能够得到水体中存在的污染物信息。
二、水中藻类荧光光谱技术的应用在环境污染检测中，水中藻类荧光光谱技术已经得到广泛的应用。
首先，它可以用于有害藻类的检测和监测。
有害藻类是一种对水生生态和人类健康都会造成极大危害的藻类，对其的检测和监测是治理有害藻类的前提。
其次，在水体污染物的检测中，水中藻类荧光光谱技术也能够发挥重要的作用。
通过监测藻类荧光强度和光谱分布，就能够快速、准确地诊断出水体中是否存在污染物，为环境治理提供科学依据。
最后，水中藻类荧光光谱技术也能够用于水体修复中。
治理污染需要先快速准确地定位污染源，然后才能采取有效的治理措施。
水中藻类荧光光谱技术能够准确地诊断污染物并进行分析，为水体修复提供了重要的参考。
三、水中藻类荧光光谱技术未来的发展随着技术的不断发展和应用需求的不断增加，水中藻类荧光光谱技术在未来可能会在以下几个方面得到进一步的发展。
首先，技术的检测精度和准确性还有提高空间，未来可能会通过改进光谱仪器和信号处理算法来提高检测精度和准确性。
其次，将水中藻类荧光光谱技术应用于水体修复中的工程实践时，还需要进一步考虑技术的可操作性和实用性。
因此，未来可能会考虑研发更加便携、实用的技术和设备。
最后，水中藻类荧光光谱技术也有望进一步创新，推出更加多样和专业的应用技术，以满足不同领域和行业的需求。
藻类在污水处理中的应用随着城市化进程的加快和人口的不断增长，污水排放量不断增加，导致了水资源的减少和污染物质的增加。
解决这一问题，需要依赖于科学技术。
藻类作为一种具有较高的污水处理能力的生物材料，近年来在污水处理领域得到了广泛应用。
本文将探讨藻类在污水处理中的应用。
一、藻类在污水处理中的作用藻类具有很高的生物活性和生命力，可用于处理污水中包括氨氮、总氮、总磷等多种污染物质，尤其是对于一些难以降解的有机物质如难降解性染料、有机酸等，藻类具有较高的处理效果。
在污水处理的过程中，藻类的主要作用是通过光合作用产生氧气，形成光合作用供氧系统，将有机物质和氮磷转变为生物物质，控制污水中微生物的生长和繁殖，使其不再对环境造成进一步的污染。
二、藻类在污水处理中的应用方法1.静态藻池处理法静态藻池处理法将藻类固定在底部，通过水流的作用使藻类获得足够的光合能源，来分解、降解和吸收污染物。
藻池的设计应当符合藻类生长的需求，并能够满足投资和运行成本的需求。
2.流动藻池处理法流动藻池处理法与静态藻池处理法不同，它是通过水流的作用使藻类漂浮在流体中，所以需要一个水流来使藻类获得足够的光合能源。
流动藻池处理法的设计变量包括水的流量、流动速度、沉积物的清除等。
3.微观藻类空气提供氧气在微观藻类空气提供氧气的处理方法中，藻类可以在高浓度的营养物质和低浓度的空气中供氧。
这种处理方式的好处是实施简便、应用范围广泛，但其对空气的需求较大，通常需要一个加压系统来维持空气的供应。
4.溶藻类处理法溶藻类处理法用于从污水中移除有毒和难以处理的物质，它通过将溶藻类与污水混合，以分解和吸收有机物和有害物质，从而降低了污染物的浓度。
三、藻类在污水处理中的优势1. 呼吸作用可以对污水进行充分的氧化，从而提高处理效率。
2. 过滤作用可以有效地去除富营养物和杂质物，减少水中的污染，保持其清洁。
3. 光合作用可以产生生物质，并吸收污染物，既可以保持清洁的水质，又可以产生经济效益。
藻类在环境工程中的应用及其作用原理一、引言我国是个多湖泊国家，大于lkm2的天然湖泊有2300余个，湖泊总面积为70988km2，总贮水量为708亿m³，其中淡水贮水量为225亿m³，是我国最重要的淡水资源之一，具有水利防洪、通水供水及气候调节等多种功能，对社会和经济的发展起到了不可估量的作用，是人民生活不可缺少的宝贵资源。
因此，湖泊水资源与我国的经济持续发展以及人民生活休戚相关。
但自70年代以来，随着我国工农业的迅速发展和城镇化进程的加速，工业废水和生活污水排放量日益增加，加之人们环境意识淡薄，将湖泊用作工业废水、生活污水受纳场所和农业灌溉退水的归宿，最终导致了许多湖泊水体污染及富营养化。
2004年《中国环境状况公报》指出，2004年监测的27个重点湖库中，满足II 类水质的湖库2个，占7．5％；Ⅲ类水质的湖库5个，占1 8．5％；Ⅳ类水质的湖库4个，占14．8％；V类水质湖库6个，占22．2％：劣V类水质湖库lO个，占37．0％。
其中“三湖”(太湖、巢湖、滇池)水质均为劣V类，主要污染指标是总氮和总磷。
大型湖泊如太湖、巢湖、洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖等因富营养化和水污染严重，导致一些水域已经失去其资源价值，无法利用，且情况仍在恶化，因此湖泊的治理成为当务之急。
目前的污水处理工艺较多，可以根据不同的进水水质和处理要求选择相关的工艺。
这些在工艺上各具特色的处理系统有一个共同的特征，即都需要比较繁杂的设备，较高的日常运行费用，复杂的管理维护操作，并且对微生物生存的环境条件十分敏感。
因此，研究新的污水处理工艺成为必然。
而此时藻类便得到了科学家、学者们的亲睐。
一、藻类的介绍藻类泛指具同化色素而能进行独立营养生活的水生低等植物的总称。
是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物，如蓝藻门的藻类）。
主要水生，无维管束，能进行光合作用。
体型大小各异，小至长1微米的单细胞的鞭毛藻，大至长达60公尺的大型褐藻。
藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理精编Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986藻类在环境工程中的应用及其作用原理一、引言我国是个多湖泊国家，大于lkm2的天然湖泊有2300余个，湖泊总面积为70988km2，总贮水量为708亿m3，其中淡水贮水量为225亿m3，是我国最重要的淡水资源之一，具有水利防洪、通水供水及气候调节等多种功能，对社会和经济的发展起到了不可估量的作用，是人民生活不可缺少的宝贵资源。
因此，湖泊水资源与我国的经济持续发展以及人民生活休戚相关。
但自70年代以来，随着我国工农业的迅速发展和城镇化进程的加速，工业废水和生活污水排放量日益增加，加之人们环境意识淡薄，将湖泊用作工业废水、生活污水受纳场所和农业灌溉退水的归宿，最终导致了许多湖泊水体污染及富营养化。
2004年《中国环境状况公报》指出，2004年监测的27个重点湖库中，满足II类水质的湖库2个，占7．5％；Ⅲ类水质的湖库5个，占1 8．5％；Ⅳ类水质的湖库4个，占14．8％；V类水质湖库6个，占22．2％：劣V类水质湖库lO 个，占37．0％。
其中“三湖”(太湖、巢湖、滇池)水质均为劣V类，主要污染指标是总氮和总磷。
大型湖泊如太湖、巢湖、洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖等因富营养化和水污染严重，导致一些水域已经失去其资源价值，无法利用，且情况仍在恶化，因此湖泊的治理成为当务之急。
目前的污水处理工艺较多，可以根据不同的进水水质和处理要求选择相关的工艺。
这些在工艺上各具特色的处理系统有一个共同的特征，即都需要比较繁杂的设备，较高的日常运行费用，复杂的管理维护操作，并且对微生物生存的环境条件十分敏感。
因此，研究新的污水处理工艺成为必然。
而此时藻类便得到了科学家、学者们的亲睐。
一、藻类的介绍藻类泛指具同化色素而能进行独立营养生活的水生低等植物的总称。
是一类(有些也为，如的藻类）。
主要水生，无维管束，能进行光合作用。
体型大小各异，小至长1微米的单细胞的，大至长达60公尺的大型。
一些权威专家继续将藻类归入或植物样生物，但藻类没有真正的根、茎、叶，也没有维管束。
一些藻类与其他真核生物一样有，有具膜的液泡和(如线粒体)，大多数藻类於生活过程中需要。
用各种分子(如叶绿素、、等)进行光合作用。
地球上的光合作用90％由藻类进行，据信在地球早期的历史上藻类在创造富氧环境中发挥重要作用。
藻类植物的种类繁多，目前已知有3万种左右。
藻类分布的范围极广，对环境条件要求不严，适应性较强，在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。
不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋，而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方。
从热带到两极，从积雪的高山到温热的泉水，从潮湿的地面到不很深的土壤内，几乎到处都有藻类分布。
大多数藻类都是水生的，有产于海洋的；也有生于陆水中的淡水藻。
在水生的藻类中，有躯体表面积扩大（如单细胞、群体、扁平、具角或刺等），体内贮藏比重较小的物质，或生有鞭毛以适应浮游生活的浮游藻类；有体外被有胶质，基部生有固着器或，生长在水底基质上的底栖藻类；也有生长在冰川雪地上的冰雪藻类；还有在水温高达80℃以上温泉里生活的温泉藻类。
藻体不完全浸没在水中的藻类也很多，其中有些是藻体的一部分或全部直接暴露在大气中的气生藻类；也有些是生长在土壤表面或土表以下的土壤藻类。
就藻类与其它生物生长的关系来说，有附着在动、植物体表生活的附生藻类；也有生长在动物或植物体内的内生藻类；还有的和其它生物营共生生活的共生藻类。
总之，藻类的生活习性是多种多样的，对环境的适应性也很强，几乎到处都有藻类的存在。
因此，将藻类应用到环境工程中的污水处理、环境净化方面具有相当大的可能性与研究空间。
二、藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理1.蓝藻基因工程在环境保护方面的应用【1】1）吸收重金属1996年美国的Erbe等将小鼠金属硫蛋白基因与报告基因ca t融合后转入聚球藻中, 提高了对重金属Cd2+ 的抗性; 小鼠金属硫蛋白和人肝脏金属硫蛋白已经分别被转进鱼腥藻PCC 7120和集胞藻PCC 6803中并成功表达,可用于改造重金属污染的土壤和水域并回收贵重金属离子。
研究发现蓝藻基因组中的植物螯合肽合酶基因编码的植物螯合肽在对重金属解毒过程中扮演了重要的角色, 将此基因在大肠杆菌中表达后可以有效保护大肠杆菌对抗高温、重金属、高盐、杀虫剂和紫外线等的伤害。
目前已有一批重金属抗性基因在细菌中表达成功, 如汞操纵子基因、镍转运蛋白基因、汞转运蛋白基因等。
这些基因工程菌对重金属的耐受性明显增强, 其吸附容量和选择性吸附能力也有显着的提高。
2)降解农药鱼腥藻PCC7120可以降解卤代化合物林丹(六氯环己烷, 六六六), 转有来源于pseudomona spaucimobilis的linA基因(控制林丹降解的第一步)的鱼腥藻PCC 7120降解林丹速度加快,并且降解受nir启动子的调控。
另外, 表达42氯苯羟化酶的鱼腥藻PCC 7120能降解42氯苯和42碘苯[ 28]。
有机磷杀虫剂也可以被蓝藻降解, 甲基对硫磷在有氧、光合条件下可以被鱼腥藻PCC 7120还原转化。
因此利用转基因蓝藻解决农药污染成为有希望的途径。
1996 年日本的Suzuki等把真养产碱菌(Alca ligenes eurtrophus)的羧丁酸聚合酶基因转入聚球藻PCC 7942中表达后, 催化合成的聚羟丁酸（PHB)是制造可降解塑料的原料。
近年来, 中国科学院植物所、上海师范大学和有机化学所合作, 把高等植物光合作用中Calvin循环中三个酶: 果糖1, 6二磷酸酶、果糖1, 6 二磷酸酯醛缩酶(ALD ) 和丙糖磷酸酯异构酶(TPI)的基因转入鱼腥藻PCC 7120中表达后,明显的提高了吸收和同化CO2 的能力, 希望以后在减少大气中温室气体含量中发挥作用。
人们很早就认识到化石燃料是不可再生资源, 因此可再生能源的研究越来越受到人们的关注。
除了传统的风能、水能、太阳能等, 生物燃料已经成为研究的热点。
生物燃料包括用生物体生产氢气、甲烷、乙醇、生物柴油等, 其中氢气由于燃烧产物是水而成为最清洁的生物燃料。
目前为了应对能源危机, 一些科学家正在寻找产氢的生物来制造清洁能源氢气, 蓝藻便是其中之一。
目前应用蓝藻产氢还处于研究阶段, 一方面是继续筛选产氢率高的突变株, 另一方面就是有效利用基因工程技术对产氢相关酶基因进行改造, 从而改进生物产氢系统, 使蓝藻提供大量的清洁、高效的理想能源。
/O +硅藻强化新工艺在污水处理中的应用【2】1）A /O +硅藻土水处理新工艺介绍A /O +硅藻精土强化新工艺是利用硅藻土处理技术对传统A /O工艺的改进。
用硅藻土处理池取代了传统工艺中的二沉池,首先提高了固液分离效率,降低了占地和投资;其次,不仅发挥了硅藻土物化处理的作用,还充分发挥了微生物载体的作用,提高生化处理效率;再次,系统产生的剩余污泥可通过硅藻精土处理池的自动排泥系统排出。
与传统的A /O工艺相比,具有处理效果好、投资费用低、占地面积省等优点。
图1典型的A /O +硅藻精土强化新工艺流程框图传统的A /O工艺是在一个反应池中划分为厌氧区和好氧区,只设一个终沉池,碳源物质由污水提供,既节省了外加药剂,又利用了反硝化过程去除了一部分污水中的有机物,节省了能耗。
虽然A /O工艺在去除有机物的时候能一定程度上去除磷氮,但很难同时取得好的除磷脱氮效果,而且反应池容积较大,投资费用较高。
而当A /O工艺与硅藻精土结合成一个组合工艺,就弥补了双方的不足。
2）A /O +硅藻精土强化新工艺的作用原理A /O +硅藻精土强化新工艺通过硅藻精土与微生物的协同作用 ,利用硅藻精土处理系统具有的絮凝、吸附和过滤等功能 , 提高了对 CODcr ,BOD5等有机污染物的去除率及脱氮效果；硅藻土回流至生化池后 ,由于硅藻土具有良好的生物相容性 ,可以作为一种优良的多孔生物载体 ,多种微生物大量富集和挂膜在硅藻土上 ,进一步提高生化系统的处理效果；硅藻精土作为微生物的载体以其巨大的比表面积 ,为微生物提供了一个很好的附着生长的空间；采用硅藻土处理池取代传统工艺中的二沉池 ,表面负荷提高近一倍 ,并提高了泥水分离的处理。
目前A /O +硅藻强化新工艺技术以其特有的优点在中小型城镇污水处理领域中备受关注。
3）取得的成果随着 A /O +硅藻土水处理工艺技术在工程应用中的不断成熟 ,考虑到地区水资源短缺的普遍现象以及缺水地区对污水处理厂出水中水回用的迫切需求 ,江苏省嘉庆水务发展有限公司科研人员和江苏省环境科学研究院、永城市污水处理中心环保专家们经过反复试验论证 ,于 2007年提出了在该工艺中用由特殊材料制成的悬浮填料取代原有的悬挂纤维填料 ,就是生物浮动床 (MBBR工艺 ) +硅藻精土强化工艺 ,它是 A /O +硅藻土水处理工艺技术的延伸。
目前生物浮动床 (MBBR工艺 ) +硅藻精土强化工艺已在工程实践中得到应用。
本工艺具有以下优点:(1)处理效果稳定、效率高;(2)对水质水量的冲击负荷适应能力强;(3)占地面积小 ,投资省;(4)能耗低 ,运行费用低;(5)自控水平高 ,管理要求低 ,维护简便;(6)该工艺生化部分可采用全地埋式布置 ,故冬季低温对处理系统影响程度小 ,加上硅藻精土的作用不受温度的影响。
因此处理系统可以确保冬季低温条件下的处理效果。
(7)出水水质好 ,经过滤、消毒后可以作为中水回用于工厂生产用水、道路冲洗、农田灌溉和绿化。
(8)可根据进水水质浓度的高低和水量的大小调整运行方式 ,降低运行费用。
3、川蔓藻在环境修复中的应用【3】大量的生态学研究已经表明以川蔓藻种群为建群种的海草床对于环境具有极其重要的价值。
川蔓藻具有较好的净化水体的功能。
它通过与浮游藻类争夺水体营养盐、光照以及释放克藻的次生代谢产物来有效抑制藻类的过量生长，从而提高水体的透明度。
因此在富营养化日益严重的河口海岸带恢复与重建川蔓藻具有重要的意义。
川蔓藻对于环境变化的高度响应，有利于它在恶化水环境中的恢复与重建。
如它对盐度和碱度的较强适应性，可能使它成为生境严重破碎的海岸湿地恢复与重建的先锋植物。
2004 年 4 月，研究发现川蔓藻是我国天津滨海滩涂湿地发生次生演替的先锋植物，并首次将它用于以再生水为水源的滨海河道生态修复工程中。
研究结果表明：川蔓藻能够在营养盐含量较高的再生水体中生长和繁殖，而且对于再生水体中无机营养盐的去除效果极好。
它对于再生水体中的磷酸盐去除率达到 90 %～94 %，氨氮的去除率超过92 %～98 %。
再生水河道水体中叶绿素 a 与川蔓藻的生物量呈显着的线性负相关，说明川蔓藻种群能够用于含盐量较高的滨海再生水的富营养化控制。
