[发明专利]利用微藻高效去除水中铊及促进生物能源生产的方法

说明书

利用微藻高效去除水中铊及促进生物能源生产的方法。它属于微藻生物工程领域。方法：将微藻种子液接种于含有1‑25μg/L Tlsupgt;+/supgt;的BG‑11培养基中，培养至对数生长后期，收集藻细胞，冷冻干燥后进行油脂提取。本发明操作简单，能够有效的去除重金属Tlsupgt;+/supgt;，并促进微藻生物能源的生产，为利用微藻处理重金属废水，同时促进微藻生物能源生产等问题提供了一种新的思路。微藻的生物量为1.13‑6.58g/L，油脂含量范围为41.31‑63.65％，油脂产率最高可达到334.55mg/(L·d)，Tlsupgt;+/supgt;的去除效率可达到100％。本发明是一种可行的、经济的、有效的方法，满足处理重金属废水和微藻生产生物能源的基本需求。

技术领域

本发明属于微藻生物工程领域，具体涉及利用微藻高效去除水中铊及促进生物能源生产的方法。

背景技术

铊是一种易溶于水，在自然界中普遍分布，可作为工业原料的一种剧毒的重金属。铊(Tl⁺)本身是一种剧毒物质，是人体非必须的微量元素，为毒性最大的金属元素之一，对成年人的致死量不足一克，且铊的硫酸盐易溶于水，无色无味，可以通过饮水、食物、呼吸而进入人体并富集起来，铊的化合物具有诱变性、致癌性和致畸性，中毒后发病慢，初期症状隐蔽，类似流感或者支气管炎，因此，铊堪称是比砷和汞更为可怕的剧毒物质。

铊在人体内极难排除，即使在很低的浓度下也会对人体健康造成损害，对人体健康和生态环境构成严重威胁。研究表明，世界上约有三分之一的地区存在铊，亚洲多数国家存在铊污染问题，已发现多种含铊矿物，包括铊氧化物、化合物和含铊矿物。由于铊废水的污染，在一些地区出现了因含铊水污染饮用水而导致恶性疾病的死亡问题。由于铊对人体有害，且具有高度的亲水性，如果不及时处理，可能导致人类死亡。

目前，处理水中金属铬(Cr(Ⅵ))的研究较为广泛，与重金属铬相比，铊更容易污染水环境，因为铊在水中较稳定，且铊为典型的稀有分散元素，天然丰度为8×10^-7，地壳中的平均含量仅为1g/t，含量较铬在自然界存在很少，但是铊及其化合物对水环境所造成的污染较大，铊主要来源为铊的冶炼厂、火力发电厂以及各种含铊材料、药剂的制造过程产生的废水；铊及其化合物的毒性很强且铊盐易溶于水，可在有机体内蓄积，造成慢性中毒。虽然同样是重金属，但是重金属铊和铬是完全不相似的重金属。关于微藻处理重金属的也较多，但是都是集中在处理一些像汞、砷、铅和镉等常见的重金属，像铊这种研究较少。因此，本领域的技术人员很难根据去除重金属铬的相关资料，进而关注利用微藻去除重金属铊。

近年来，由于化石能源的大量开采和使用，导致化石能源面临枯竭的风险，而生物柴油由于其清洁、环保和可再生等优点引起了广大学者的关注。与农作物相比，微藻具有快速的生长速度和高油脂含量。因此，微藻成为生物柴油生产的重要候选原料。另外，有研究报道称，微藻在非生物胁迫条件下(重金属、缺氮和高光等)会大量的积累油脂，因此利用微藻高效去除重金属铊，同时实现生物能源的生产，这也为废水中铊的去除提供了新思路。

发明内容

本发明目的是拓展微藻去除水中铊的技术方案以及微藻生物能源生产，因而提供利用微藻高效去除水中铊及促进生物能源生产的方法。

利用微藻高效去除水中铊及促进生物能源生产的方法，它按以下过程进行：

将微藻种子液接种于含有1-25μg/L Tl⁺的BG-11培养基中，培养至对数生长后期，收集藻细胞，冷冻干燥后进行油脂提取，即完成该方法。

进一步的，所述微藻为Parachlorellakessleri R-3。

进一步的，所述微藻种子液的接种量为5～10％。

进一步的，所述微藻种子液的制备：将微藻接种于含10g/L葡萄糖的BG-11培养基中培养至对数生长期，得到微藻种子液。