光/氮协同分阶段调控微藻光合生长和固碳能力
杨蓉
宋春苗
黄云
夏奡
朱贤青
朱恂
廖强
重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044;重庆大学能源与动力工程学院,重庆 400044
摘要：微藻可以通过光合作用将CO2转化为含能有机质,且具有光合效率高和不与粮争地的优势,因此微藻减排技术是实现我国双碳目标的重要技术之一.光照和氮源是影响微藻光合生长及物质合成的重要影响因素,光照为微藻生长提供动力,而氮源合成微藻的"吸光器",微藻生长需要光和氮的协同,且不同生长阶段及物质合成对光强和氮源的需求不同,为了达到最经济的微藻固碳及含能有机质产生,促进微藻光合生长和提高光合固碳能力,根据微藻生长阶段对光照强度和营养物质协同需求,提出了光氮协同分阶段(光强分阶段增加与氮源分两阶段加入协同调控)微藻光合过程调控方法,研究了不同光/氮分阶段协同调控方式下小球藻光合生长速率、固碳速率及有机组分的变化规律.结果表明:微藻细胞中色素质量浓度与溶液初始氮源质量浓度成正比;低氮(NaNO3质量浓度0.15-0.55 g/L)条件下有利于脂质的积累,氮充足(NaNO3质量浓度0.75-1.05 g/L)条件下,蛋白质和碳水化合物质量分数较高(提高20％);氮源的分阶段调控,缓解了小球藻生长过程中氮抑制问题,从而促进小球藻光合生长固碳能力(提高了 9.4％);微藻生长过程中协同调控光照强度和氮源质量浓度,使微藻最大二氧化碳固定速率提高了 13％,达每天0.56 g/L;微藻最大生物量质量浓度提高了 14.78％的同时油脂质量分数提高了 36.2％,实现微藻产量和产能的同步提高.因此,本研究提出的光氮能质协同调控方法是一种能有效提高微藻固碳效率的方法.
关键词：微藻光氮协同分阶段调控固碳物质合成
分类号：TK6(生物能及其利用)X784(化学工业污染、废物处理与综合利用)
资助基金：国家自然科学基金(52021004)国家自然科学基金(52236009)重庆市技术创新与应用发展重点专项资助项目(CSTB2023TIAD-KPX0070)
论文发表日期：2025-11-30
在线出版日期：2025-12-24（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 158-167 )
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