固定二氧化碳的微藻的制备方法技术

本发明专利技术是关于一种固定二氧化碳的微藻的制备方法，包括以下步骤：诱变过程，对活化小球藻进行诱变；富集培育过程，对诱变后的藻液进行培养，在培养过程中通入ＣＯ↓［２］体积浓度为１０－３０％的空气；分离筛选过程，通过比较吸光值进行初步筛选，对初步筛选得到的藻株通入ＣＯ↓［２］体积浓度为１０－３０％的空气继续进行培养，然后利用ＣＯ↓［２］的固定效率为指标进行复筛，得到目标藻株。本发明专利技术的藻株小球藻其生长速率是出发藻株的６倍。在相同条件下，本发明专利技术得到的藻株小球藻固定ＣＯ↓［２］的速率较出发藻株提高近４倍，出发藻株ＣＯ↓［２］固定速率为０．０５ｋｇ／（ｄ.Ｌ），而本发明专利技术得到的藻株小球藻的ＣＯ↓［２］固定速率达０．２２ｋｇ／（ｄ.Ｌ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微生物领域的二氧化碳固定技术，特别是涉及一种能 够高效。
技术介绍
近年频发的自然灾害与全球气候变暖密切相关，如不加以控制将严重 威胁人类的生存和发展。全球气候变暖已成为各国政府、学界以及企业界 关心的焦点之一。国际上对气候变化的关注导致了联合国气候变化框架公约(UNFCCC)的问世，并于2005年实施的《京都议定书》对各国承担温室气 体特别是二氧化碳(C02)减排的义务进行了明确规定。其中规定，从2008年 到2012年，议定书缔约方工业发达国家C02等六种温室气体排放量，要在 1990年的基础上平均降低5.2%。发展中国家在此阶段没有减排义务，但 2012年以后也应承担相应的责任。目前，欧美等国家已经开始征收C02排放 税，发达国家已经开始把C02排放纳入专项治理和严格控制范围。我国已经 正式签署"京都议定书"，并承诺减排承担义务。我国能源结构以含碳量高 的煤为主，能源利用率低，随着经济的快速发展我国C02排放总量已经居世 界第二位，仅次于美国。未来几年我国C02的排放量将超过美国，居于世界 第一位。在《京都议定书》框架下，根据"清洁发展机制(CDM)"，发达国 家可向没有减排义务的发展中国家提供资金或相关技术，并获得由此产生 的减排额度的C02排放权，因而相应产生了C02排放权的交易。在当前的C02 排放权期货交易中，2008年排放权价格已达20欧元/吨。根据世界银行最 新预测，到2012年全球共需要经核证的C02减排量(CER)为25亿吨，总 金额应为500亿欧元。因此对C02的固定以达到C02的减排具有重要的意义。 C02固存和转化成为目前各国实现减排的研究热点。依据现行技术的特 性分类，区分为物理C02固定法、化学C02固定法和生物C02固定法三大类。物理固定法，C02物理固定法主要有海洋深层储存法和陆地蓄水层(或 废油、气井)储存法等。地下和海洋深层固存具有巨大的潜力，可阻止或 显著减少C02向大气中的人为排放，对减少C02人为排放、控制全球气候变 化起到重要的作用。很多国家都积极参与了这种大规模的碳固存技术的研 究与实施，并取得了显著效果。不过，这种碳固存技术除了埋存的稳定性 问题以及收集、纯化、浓縮成本较高之外，还潜在着地下水、地层、海洋 生物圈以及气候等方面的风险。化学固定法，C02化学固定技术主要有以下几类 一、利用乙醇胺类吸收剂对C02进行分离回收；二、 C。2与H2、 CH4、 H20、 CH30H等反应分别合成 甲醇、C2烃、合成气、碳酸二甲酯等许多有价值的化学品；三、将C02插入 到金属、碳、硅、氢、氧、氮、磷、卤素等元素组成的化学键中，以制备 各种羧酸或羧酸盐、氨基甲酸酯、碳酸酯、有机硅、有机磷化合物；四、 C02和环氧化物共聚合成新型二氧化碳树脂材料。化学固定法常需纯的C02， 而烟气排放的C02纯度一般只有20%左右，这就需要昂贵的分离成本。再加 上C02本身比较稳定，因此如何利用这个巨大的碳源来解决全球资源危机并 实现减排，仍然面临巨大的挑战。生物固定法，C02生物固定法是地球上最主要和最有效的固碳方式，在 碳循环中起决定作用，利用此法来进行C02减排，符合自然界循环和节省能 源的理想方式。其原理为在生物体的叶绿体中利用光能把C02转化为糖类等 生物质。能利用该法进行固碳的主要是植物、以及藻类。由于土地等因素 限制，通过大面积种植植物来固碳不是很现实。微藻具有光合速率高、繁 殖快、环境适应性强、处理效率高、可调控以及易与其他工程技术集成等 优点，且可获得高效、立体的、高密度的培养技术，同时固碳后产生大量 的藻体具有很好的利用价值，因此具有高度的工业化潜力。虽然现已有文 献报道(Masakazu M， Masahiro I. The biological C02 fixation and utilization project by rite (2) - screening and breeding of microalgae with high capability in fixing C02. Energy Convers Manage, 1997， 38: 493-497)利用微藻固定C02，但存在一些问题，限制了其在工业中的 应用。第一，微藻耐受C02浓度低只有10%，而工业废气C02体积浓度高达20%，适应不了工业需求；第二，固定C02的效率不高，最高的固定效率只 能达到20克/L h。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的微藻固定co2的效率不高的缺陷，而提供一种，所要解决的技术问题是使制备得到的微藻能够耐受高浓度C02，从而提高C02的固定效率。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种，包括以下步骤诱变 过程，对活化小球藻进行诱变；富集培育过程，对诱变后的藻液进行培养， 在培养过程中通入C02体积浓度为10_30%的空气；分离筛选过程，通过比较 吸光值进行初步筛选，对初步筛选得到的藻株通入C02体积浓度为10-30% 的空气继续进行培养，然后利用C02的固定效率为指标进行复筛，得到目标 藻株。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的，其中所述的诱变过程包括 在紫外灯照射下，对活化小球藻以70_90%的致死率进行诱变。前述的，其中所述的富集培育过程包 括在20-3(TC下对经过上述诱变过程后的藻液进行培育；并于10-30小时 后向藻液连续通入C02体积浓度为10-30%的空气，在光照下进行3-IO天； 对藻液每隔2-4天转接一次，并继续通入C02体积浓度为10-30%的空气。前述的，其中所述的富集培育过程包 括3-5次的转接。前述的，其中所述的分离筛选过程包 括将富集培育过程得到的藻液置于SE培养基，在光照培养箱进行培养， 5-10天后，小球藻长出单个藻落；挑取深绿色单克隆藻落于培养液中，通 入C02体积浓度为10_30%的空气进行培养3-10天；通过比较吸光值进行初 步筛选，并将初步筛选得到的藻株接入新鲜SE培养基，通入C02体积浓度 为10-30%的空气进行培养，利用C02的固定效率为指标进行复筛。前述的，其中所述的SE培养基主要成分如下0. 25克NaN03， 0. 075克K2HP04* 3H20， 0. 075克MgS(V 7H20， 0. 025 克CaCl2' 2H20， 0. 175克KH2P04， 0. 025克NaCl， 40 ml 土壤浸取液，0. 005g FeCl3' 6H20， 1 ml Fe_EDTA， 1 ml A5溶液，958 ml蒸馏水；A5溶液主要 成分100 ml蒸馏水中含286 mg ,3， 181 mg MnCl2* 4H20， 22mg ZnS04 7H20， 7. 9mg CuS(V 5H20， 3. 9mg (NH4) 6Mo7024* 4H20。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方 案，本专利技术至少具有下列优点本专利技术得到的藻株小球藻(CWoreWa 7W^a/^s而ST 11)其生长速 率是出发藻株的6倍。在相同条件下，本专利技术得到的藻株小球藻固定C02 的速率较出发藻株提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定二氧化碳的微藻的制备方法，其特征在于其包括以下步骤：　诱变过程，对活化小球藻进行诱变；　富集培育过程，对诱变后的藻液进行培养，在培养过程中通入ＣＯ↓［２］体积浓度为１０－３０％的空气；　分离筛选过程，通过比较吸光值 进行初步筛选，对初步筛选得到的藻株通入ＣＯ↓［２］体积浓度为１０－３０％的空气继续进行培养，然后利用ＣＯ↓［２］的固定效率为指标进行复筛，得到目标藻株。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴高明，杨忠华，陈明明，李轩科，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]