李 林, 王 帥, 鄭 立

(1.青島科技大學(xué), 化學(xué)與分子工程學(xué)院, 山東青島 266042; 2.國(guó)家海洋局第一海洋研究所, 海洋生態(tài)研究中心, 山東青島 266061)

海洋微藻生物固定CO2是一種可持續(xù)性的處理溫室氣體的方法, 海洋微藻不僅能吸收 CO2, 還能通過(guò)固碳產(chǎn)出高附加值產(chǎn)品, 比如蛋白、多糖、生物質(zhì)能[1]等。與傳統(tǒng)的物理和化學(xué)法固定 CO2技術(shù)相比, 海洋微藻固碳具有光合速率高、生長(zhǎng)速度快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng), 且不需要CO2的分離而直接利用等特點(diǎn)[2]。海洋微藻可以直接利用光合作用經(jīng)過(guò) CCM 機(jī)制捕捉和固定CO2, 形成自身生物質(zhì)能[3]。目前普遍認(rèn)為海洋微藻生物制品的生產(chǎn)應(yīng)該與微藻固碳結(jié)合進(jìn)行綜合發(fā)展, 特別是利用電廠排放的 CO2作為微藻碳源, 以降低培養(yǎng)成本, 在獲得高附加值產(chǎn)品的同時(shí), 獲得環(huán)境效益。

本文就海洋微藻的固碳及其培養(yǎng)研究技術(shù), 從海洋微藻中耐高 CO2的種類及能力、影響海洋微藻固碳的環(huán)境因素、海洋微藻固碳培養(yǎng)方式進(jìn)行綜述性的總結(jié), 為高固碳藻種的篩選、培養(yǎng)和設(shè)計(jì)廉價(jià)的光生物反應(yīng)器提供技術(shù)參考。

1 海洋微藻耐高CO2的種類和能力

海洋微藻物種豐富, 世界各地報(bào)道的種類超過(guò)4000種。海洋微藻有著高CO2的適應(yīng)能力。但不同的海洋微藻對(duì) CO2濃度耐受性不盡相同, 表1為部分海洋微藻的CO2耐受濃度。

雖然微藻在培養(yǎng)過(guò)程中可以通過(guò)通入空氣或氣液接觸吸收并固定CO2, 但由于空氣中的CO2濃度只有 0.03%, 因此培養(yǎng)液中易發(fā)生碳源不足而導(dǎo)致微藻生長(zhǎng)緩慢, 產(chǎn)率低的問(wèn)題。增加空氣中的CO2濃度有利于進(jìn)一步發(fā)揮微藻的生長(zhǎng)和固碳效率, 因此富碳?xì)庠慈珉姀S煙道氣中更高濃度的 CO2, 是比較合適的碳源, 且從減排的角度, 相對(duì)集中的高CO2廢氣更適合于工業(yè)固碳過(guò)程。但是, 煙道氣中一般含有的CO2濃度過(guò)高, 可達(dá)10%以上。而過(guò)高CO2濃度對(duì)細(xì)胞有麻痹作用, 其最直接的表現(xiàn)為抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng)和光合作用水平, 并出現(xiàn)生長(zhǎng)的滯后[4-5]。能在較高濃度的 CO2條件下生長(zhǎng)的海洋微藻多屬于綠藻門(mén)。比如海水小球藻(Chlorellasp.), 其最大 CO2耐受濃度是40%[6]。其次還有空球藻(Eudorinasp.)[7], 杜氏鹽藻(Dunaliella tertiolecta)[8], 微擬球藻(Nannochlorissp.)[9], 桿狀裂絲藻(Stichococcus bacillaris)[10]等, 這些海洋綠藻的最高CO2耐受性為15%~40%。也有一些從極限條件下分離的海洋藻種的 CO2耐受性大于40%, 甚至能在 60%條件下生長(zhǎng), 比如甲柵藻(Scenedesmus armatus)[11]和海灘綠球藻(Chlorococcum littorale)[5]。 而其他門(mén)類海洋微藻中, Seckbach[12]等發(fā)現(xiàn)的類藍(lán)藻(Cyanidium caldarium)能在純濃度(100%)的CO2條件下生存。此外, Sachio[13]等還研究了多種海洋微藻在空氣到60%CO2濃度條件變化下的生長(zhǎng)情況, 也發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻細(xì)菌對(duì) CO2耐受性超過(guò) 60%。硅藻中的海鏈藻(Thalassiosira weissflogiiH1)[14]和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)[15]也能在20%CO2濃度條件下生長(zhǎng)。

表1 不同海洋微藻的CO2耐受性

研究表明, 低濃度 CO2條件下主要是卡爾文循環(huán)控制著藻類對(duì) CO2的吸收, 卡爾文循環(huán)中 1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶(RubisCO)和碳酸酐酶(CA)是影響海洋微藻固定 CO2的主要途徑, 它們參與各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的 CO2固定和初級(jí)產(chǎn)物的合成。其中的兩個(gè)基因RubisCO和CA是在低CO2濃度條件下影響微藻耐受性及固碳效率的基因。隨著CO2濃度的增加,細(xì)胞內(nèi)外的 CO2分壓也相應(yīng)升高, 同時(shí)可溶性蛋白減少[16],CA表達(dá)減少, 降低細(xì)胞對(duì) CO2的親和力,同時(shí)減少送達(dá) 1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶的底物量,以維持細(xì)胞正常生理代謝[17]。

目前高濃度 CO2條件下成體系的碳循環(huán)機(jī)制尚不明確, 只是對(duì)一些藻種的耐高濃度 CO2基因有少許研究。在3%CO2濃度條件下H43蛋白(high-CO2-inducible 43 kDa protein)會(huì)明顯影響綠球藻(Chlorococcum littorale)的呼吸作用和光合作用, 隨著CO2濃度的增加,H43基因表達(dá)也明顯增加[18]。此外,FEA(Fe-assimilation)基因組也是綠球藻(Chlorococcum littorale)高濃度 CO2耐受性基因, CO2濃度增加,FEA1基因表達(dá)相應(yīng)增加[19]。雖然不少研究表明高CO2耐受性基因影響微藻的 CO2耐受性, 但是單個(gè)基因?qū)ξ⒃宓挠绊懞苄? 他們往往是相互協(xié)作, 并影響著微藻的CO2耐受性。

2 影響海洋微藻固碳的環(huán)境因素

2.1 光照強(qiáng)度對(duì)海洋微藻固碳的影響

微藻對(duì)光照強(qiáng)度有一個(gè)飽和度范圍, 高于光飽和度, 藻類的光合速率不再增加, 且超過(guò)一定光照強(qiáng)度, 微藻對(duì) CO2的吸收反而受到抑制[20], 會(huì)降低微藻的固碳效率[21]。光照周期也決定著微藻的光合作用效率, 在一定的光照時(shí)間內(nèi), 生長(zhǎng)率與光照時(shí)間成正比, 超過(guò)一定比率時(shí), 微藻生長(zhǎng)不再增加, 碳固定能力顯著降低。孫歲寒等[22]對(duì)微藻四列藻研究表明, 當(dāng)光周期小于4 h和大于20 h時(shí)都不利于海洋微藻固碳。然而也有部分學(xué)者認(rèn)為光周期對(duì)固碳效率的影響不大, 例如Jacob-Lopes等[23]研究了鹽性隱桿藻(Aphanothece microscopicNageli)的生物量和固定CO2能力在不同光周期條件(0: 24, 2: 22, 4: 20, 6:18, 8: 16, 10: 14, 12: 12, 14: 10, 16: 8, 18: 6, 20: 4, 22: 2 and 24: 0 (N: D))下的變化, 發(fā)現(xiàn)固碳作用基本不變。

有證據(jù)表明, 光照強(qiáng)度和光照周期確實(shí)影響微藻的CCM機(jī)制, 高光強(qiáng)會(huì)促進(jìn)1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶由葉綠體基質(zhì)向蛋白核中聚集, Rubisco酶在有光照的條件下主要分布在蛋白核中, 而無(wú)光照條件下則主要分布于葉綠體基質(zhì)中, 從而影響微藻對(duì)CO2的固定[24]。因此, 筆者認(rèn)為, 從微藻生長(zhǎng)的角度來(lái)看, 是需要適當(dāng)?shù)墓庹諒?qiáng)度和光暗周期, 以利于微藻體內(nèi)代謝的正常運(yùn)行[25]。

2.2 溫度對(duì)海洋微藻固碳的影響

溫度對(duì)微藻光合作用的影響是多方面的, 高溫不僅直接引發(fā)光合系統(tǒng)的損傷, 同時(shí)也影響光合電子傳遞和光合磷酸化等過(guò)程[26-27]。歐陽(yáng)崢嶸等[20]的研究表明, 溫度過(guò)高會(huì)影響海洋微藻的放氧速率,造成微藻固碳率降低。徐寧等[28]通過(guò)對(duì)錐狀斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)的研究也表明, 溫度過(guò)高,微藻固碳能力變?nèi)?。PSⅡ是熱敏感的色素蛋白復(fù)合體之一[29-30], 其活性在高溫時(shí)受到抑制, 進(jìn)而影響光合作用和呼吸作用, 使得微藻的固碳作用發(fā)生變化, 這也是微藻對(duì)溫度有一定適應(yīng)范圍的原因。

2.3 pH值對(duì)海洋微藻固碳的影響

CO2是海洋浮游植物無(wú)機(jī)碳主要利用形式[31-32]。海洋浮游植物在長(zhǎng)期的進(jìn)化中形成了主動(dòng)運(yùn)輸 CO2能力, 或借助碳酸酐酶轉(zhuǎn)化為 CO2, 或直接吸收的生理機(jī)制[33]。培養(yǎng)環(huán)境中的pH大小決定了CO2,, H+轉(zhuǎn)化為游離 CO2或3的方向,此時(shí) CO2才能夠進(jìn)入微藻細(xì)胞進(jìn)行固定[34-35]。研究表明, pH值過(guò)低和過(guò)高都會(huì)抑制海洋微藻的生長(zhǎng)。例如: 海水小球藻(Chlorella strainKR-1)的最佳pH值生長(zhǎng)范圍是4.2到9.0, 超過(guò)這個(gè)范圍, 其固定CO2能力降低, 同時(shí)生長(zhǎng)也會(huì)受到抑制[36]。而 Zhao[35]等研究的海洋小球藻(Chlorellasp.)在低pH值條件下有良好的CO2耐受性, 以及較高的CO2固定能力。

3 海洋微藻的固碳培養(yǎng)方式

微藻的培養(yǎng)包括開(kāi)放式培養(yǎng)與封閉式培養(yǎng), 兩種培養(yǎng)方式都具有其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)(表2)。封閉式光生物反應(yīng)器因其具有環(huán)境可操控性, 不容易污染, 且具有高生物量生產(chǎn)力, 在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)廣泛使用,然而由于其造價(jià)都比較昂貴, 空間受限, 使得封閉式光生物反應(yīng)器在商業(yè)化生物碳減排上的應(yīng)用比較困難。近幾年, 美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的Jonathan Trent提出OMEGA計(jì)劃(Offshore Membrane Enclosures for Growing Algae)[37], 該計(jì)劃將微藻放入 NASA特制的塑料管道中, 再充入沿海城市排放的廢水和電廠(工廠)排放的CO2, 然后把它們一起放到近岸海灣中養(yǎng)殖, 營(yíng)建一個(gè)面積巨大的微藻海上養(yǎng)殖牧場(chǎng), 微藻在封閉系統(tǒng)中利用廢水和 CO2生長(zhǎng),以實(shí)現(xiàn)城市污水的凈化和碳減排; 同時(shí)微藻還可用于食品、飼料、生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)。此外, 整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行所需的能源還可以結(jié)合其他海洋能獲得, 例如微藻養(yǎng)殖海域同時(shí)安放海流能、波浪能裝置, 利用海上風(fēng)能和太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行。盡管該計(jì)劃理論可行, 但實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還需要考慮養(yǎng)殖海灣的選址、藻種的環(huán)境適應(yīng)性以及封閉系統(tǒng)在海上的抗污等諸多技術(shù)細(xì)節(jié)問(wèn)題。

表2 跑道池與光生物反應(yīng)器的優(yōu)劣勢(shì)[38]

相對(duì)于封閉式光生物反應(yīng)器, 開(kāi)放式培養(yǎng)方式相對(duì)廉價(jià), 特別是培養(yǎng)海洋微藻時(shí), 搭建開(kāi)放式跑道池可不占用耕地資源, 在一些偏遠(yuǎn)或海邊鹽堿地等地區(qū)即可建造培養(yǎng)池[39], 而且開(kāi)放式培養(yǎng)需要的能耗比較少, 污垢容易清洗, 因此更容易實(shí)現(xiàn)商業(yè)化大規(guī)模培養(yǎng)[40]。 早在1950年代, 開(kāi)放式跑道池就已經(jīng)應(yīng)用于微藻的培養(yǎng)[41]。隨后人們開(kāi)始研究以海洋微藻生產(chǎn)生物燃料結(jié)合減排工程的新型可再生能源培養(yǎng)系統(tǒng)[42-43]。工廠煙氣的CO2濃度約為10%, 適合海洋微藻培養(yǎng)[44](表3)。例如: 通過(guò)3%過(guò)氧化氫處理的煙氣持續(xù)性通入跑道池, 鹽生微擬球藻(Nannochiloropsis salinaNANNP-2)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricounutum)在含有 70×10–6~90×10–6SOX, NOX的煙氣(12% CO2)中生長(zhǎng)與通入直接供應(yīng)的實(shí)際濃度 CO2氣體的生物量產(chǎn)率基本一樣, 可達(dá) 8~10 g/(m2·d)[42]。微小單針藻(Monoraphidium minutum)間接性通入無(wú)處理的13.6% CO2的煙氣, 其在開(kāi)放式跑道池的生物量生長(zhǎng)率也可達(dá)1 g/(m2·d)[45]。以色列的Ashkelon公司利用400 m2的開(kāi)放式培養(yǎng)池培養(yǎng)微擬球藻(Nannochiloropsissp.)使用的是脫硫煙氣[46]。Pushparaj等[47]利用 100%濃度的 CO2通過(guò)調(diào)節(jié)跑道池內(nèi)的 pH值來(lái)培養(yǎng)的海水鈍頂螺旋藻(Arthrospira platensis), 其生物量產(chǎn)率為 14.47 g/(m2·d)±0.16 g/(m2·d)。由于微藻碳減排技術(shù)的提出, 越來(lái)越多的公司進(jìn)行了規(guī)?；暮Ｑ笪⒃屦B(yǎng)殖, 但是真正利用海洋微藻, 且結(jié)合電廠煙氣的商業(yè)化碳減排實(shí)例仍然很少。澳大利亞的 Hazelwood 電廠曾經(jīng)開(kāi)展了利用微藻進(jìn)行煙道氣 CO2減排的嘗試, 收集的微藻用來(lái)制備生物質(zhì)油, 盡管年吸收的 CO2達(dá)到了全部排放的 4%,但由于成本高昂, 仍然實(shí)現(xiàn)不了商業(yè)化的碳減排[48]。

無(wú)論是開(kāi)放跑道池還是光生物反應(yīng)器培養(yǎng), 微藻都是在水體中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)。懸浮培養(yǎng)微藻易造成光衰減現(xiàn)象, 導(dǎo)致培養(yǎng)效率降低、能耗大等缺點(diǎn)。因此, 近年來(lái), 學(xué)者們開(kāi)始關(guān)注微藻的生物膜貼壁培養(yǎng)技術(shù)的研究。Liu[49-50]研究團(tuán)隊(duì)提出的微藻貼壁培養(yǎng)技術(shù), 將藻細(xì)胞直接接種于濾膜上形成生物膜,通過(guò)培養(yǎng)基浸濕的濾膜為微藻提供所需水分和營(yíng)養(yǎng)鹽成分, 通入含 1%CO2的空氣作為碳源, 通過(guò)自動(dòng)化刮膜技術(shù)進(jìn)行采收。研究發(fā)現(xiàn), 柵藻、葡萄藻、微擬球藻、筒柱藻和螺旋藻等均可實(shí)現(xiàn)良好的貼壁生長(zhǎng), 生長(zhǎng)速度與光照強(qiáng)度和培養(yǎng)基組成有關(guān)。研究結(jié)果表明, 每生產(chǎn)1 kg藻比開(kāi)放池節(jié)水45%, 節(jié)約脫水能耗 99.7%, 因此微藻的貼壁培養(yǎng)在節(jié)約水耗和采收能耗方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

表3 部分海洋微藻煙氣減排的開(kāi)放式培養(yǎng)

4 展望

利用海洋微藻進(jìn)行固碳減排在理論上日趨成熟,許多公司都開(kāi)始嘗試?yán)煤Ｑ笪⒃骞烫紲p排并生產(chǎn)生物質(zhì)能, 但是由于技術(shù)的限制, 包括獲得高固碳高油脂產(chǎn)率的優(yōu)良藻株, 微藻培養(yǎng)過(guò)程中如何避免污染和浮游動(dòng)物的捕食, 適合的規(guī)模化培養(yǎng)系統(tǒng)等問(wèn)題, 使得海洋微藻無(wú)論用于 CO2減排生產(chǎn)生物柴油,還是獲取高附加產(chǎn)品在商業(yè)化上還面臨巨大挑戰(zhàn)。

篩選出高生物量產(chǎn)率的物種及高固碳率的海洋微藻仍是海洋微藻固碳減排技術(shù)應(yīng)用的首要問(wèn)題。目前, 還沒(méi)有任何快速篩選藻種的科技手段, 發(fā)展一種新型的物種快速篩選技術(shù)用于提高篩選效率顯得非常必要。通過(guò)基因工程的方法將藻種的固碳基因進(jìn)行改造也是獲得高固碳海洋微藻的有效途徑之一。

對(duì)于微藻固碳的規(guī)?；囵B(yǎng)方式, 無(wú)論是封閉式光生物反應(yīng)器, 還是開(kāi)放式跑道池, 現(xiàn)階段仍無(wú)法達(dá)到商業(yè)化要求。由于開(kāi)放式與封閉式光生物反應(yīng)器缺陷都很明顯, 因此生物膜貼壁培養(yǎng)是否可以發(fā)展成一種新型的培養(yǎng)模式已成為一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)。

目前, 海洋微藻固碳減排技術(shù)還是處于初級(jí)階段, 需要解決的問(wèn)題仍然很多。隨著溫室效應(yīng)凸顯,能源短缺和生態(tài)環(huán)境的破壞, 發(fā)展海洋微藻固碳減排技術(shù)將為減排產(chǎn)能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境價(jià)值,符合現(xiàn)今科技的可持續(xù)發(fā)展道路。

[1]Mata T M, Martins A A, Caetano N S.Microalgae for biodiesel production and other applications: A review[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2010, 14(1): 217-232.

[2]楊忠華, 陳明明, 曾嶸, 等.利用微藻技術(shù)減排二氧化碳的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工, 2008, 28(8): 15-20.

[3]Wang Y, Duanmu D, Spalding M.Carbon dioxide concentrating mechanism inChlamydomonas reinhardtii:inorganic carbon transport and CO2recapture[J].Photosynthesis Research, 2011, 109(1): 115-122.

[4]Seckbach J, Baker F A, Shugarman P M.Algae thrive under Pure CO2[J].Nature, 1970, 227(5259): 744-745.

[5]Kodama M, Ikemoto H, Miyachi S.A new species of highly CO2tolerant fast growing marine microalga suitable for high density culture[J].Journal of Marine Biotechnology, 1993, (1): 21-25.

[6]Nagase H, Eguchi K, Yoshihara K I, et al.Improvement of microalgal NOx removal in bubble column and airlift reactors[J].Journal of Fermentation and Bioengineering, 1998, 86(4): 421-423.

[7]Yoshihara K I, Nagase H, Eguchi K, et al.Biological elimination of nitric oxide and carbon dioxide from flue gas by marine microalga NOA-113 cultivated in a long tubular photobioreactor[J].Journal of Fermentation and Bioengineering, 1996, 82(4): 351-354.

[8]Miura Y, Yamada W, Hirata K, et al.Stimulation ofhydrogen production in algal cells grown under high CO2concentration and low temperature[J].Applied Biochemistry and Biotechnology, 1993, 39-40(1):753-761.

[9]Matsumoto H, Shioji N, Hamasaki A, et al.Carbon dioxide fixation by microalgae photosynthesis using actual flue gas discharged from a boiler[J].Applied Biochemistry and Biotechnology, 1995, 51-52(1): 681-692.

[10]Iwasaki I, Hu Q, Kurano N, et al.Effect of extremely high CO2stress on energy distribution between photosystem I and photosystem II in a ‘high-CO2’tolerant green alga,Chlorococcum littoraleand the intolerant green algaStichococcus bacillaris[J].Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 1998,44(3): 184-190.

[11]徐敏, 陳珊, 劉國(guó)祥, 等.極高 CO2脅迫對(duì)被甲柵藻(Scenedesmus armatus)生理活性和細(xì)胞結(jié)構(gòu)影響[J].武漢植物學(xué)研究, 2004, 22(5): 439-444.

[12]Seckbach J, Kaplan I R.Growth pattern and13C/12C isotope fractionation ofCyanidium caldariumand hot spring algal mats[J].Chemical Geology, 1973, 12(3): 161-169.

[13]Sachio M.CO2assimilation in a thermophilic cyanobacterium[J].Energy Conversion and Management,1995, 36(6-9): 763-766.

[14]Ishida Y, Hiragushi N, Kitaguchi H, et al.A highly CO2tolerant diatom,Thalassiosira weissflogiiH1, enriched from coastal sea, and its fatty acid composition[J].Fisheries Science, 2000, 66(4): 655-659.

[15]Wu Y, Gao K.CO2induced seawater acidification affects physiological performance of the marine diatomPhaeodactylum tricornutum[J].Biogeosciences, 2010,7(9): 2915-2923.

[16]于娟, 唐學(xué)璽, 張培玉, 等.CO2加富對(duì)兩種海洋微綠藻的生長(zhǎng)、光合作用和抗氧化酶活性的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào), 2005, 25(2): 197-203.

[17]Long S P, Baker N R, Raines C A.Analysing the responses of photosynthetic CO2assimilation to long term elevation of atmospheric CO2concentration[J].Plant Ecology, 1993, 104-105(1): 33-45.

[18]Hanawa Y, Watanabe M, Karatsu Y, et al.Induction of a high CO2inducible, periplasmic protein, H43, and its application as a high CO2responsive marker for study of the high CO2sensing mechanism inChlamydomonas reinhardtii[J].Plant Cell Physiol, 2007, 48(2): 299-309.

[19]Allen M D, del Campo J A, Kropat J, et al.FEA1,FEA2, andFRE1, encoding two homologous secreted proteins and a candidate ferrireductase, are expressed coordinately withFOX1andFTR1in iron deficientChlamydomonas reinhardtii[J].Eukaryot Cell, 2007,6(10): 1841-1852.

[20]歐陽(yáng)崢嶸, 溫小斌, 耿亞紅, 等.光照強(qiáng)度、溫度、pH、鹽度對(duì)小球藻(Chlorellasp.)光合作用的影響[J].武漢植物學(xué)研究, 2010, 28(1): 49-55.

[21]Pope D H.Effects of light intensity, oxygen concentration, and carbon dioxide concentration on photosynthesis in algae[J].Microbial Ecology, 1975,2(1): 1-16.

[22]孫歲寒, 段舜山.海洋微藻四列藻對(duì)光周期改變的響應(yīng)[J].生態(tài)科學(xué), 2007, 26(4): 293-297.

[23]Jacob-Lopes E, Scoparo C H G, Lacerda L M C F, et al.Effect of light cycles (night/day) on CO2fixation and biomass production by microalgae in photobioreactors[J].Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2009, 48(1): 306-310.

[24]蔡春爾, 尹順吉, 汪卿, 等.光照因素對(duì)Rubisco酶在蛋白核內(nèi)外分布的影響[EB/OL].北京: 中國(guó)科技論文在線[2008-10-16].http: //www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200810-373.

[25]Morton S L, Norris D R, Bomber J W.Effect of temperature, salinity and light intensity on the growth and seasonality of toxic dinoflagellates associated with ciguatera[J].Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 1992, 157(1): 79-90.

[26]Ottander C, Hundal T, Andersson B, et al.Photosystem II reaction centres stay intact during low temperature photoinhibition[J].Photosynthesis Research, 1993,35(2): 191-200.

[27]?quist G, Chow W S, Anderson J M.Photoinhibition of photosynthesis represents a mechanism for the long-term regulation of photosystem II[J].Planta, 1992,186(3): 450-460.

[28]徐寧, 呂頌輝, 陳菊芳, 等.溫度和鹽度對(duì)錐狀斯氏藻生長(zhǎng)的影響[J].海洋環(huán)境科學(xué), 2004, 23(3): 36-39.

[29]Wen X, Gong H, Lu C.Heat stress induces an inhibition of excitation energy transfer from phycobilisomes to photosystem II but not to photosystem I in a cyanobacteriumSpirulina platensis[J].Plant physiology and biochemistry : PPB / Societe francaise de physiologie vegetale, 2005, 43(4): 389-395.

[30]Morgan-Kiss R, Ivanov A G, Williams J, et al.Differential thermal effects on the energy distribution between photosystem II and photosystem I in thylakoid membranes of a psychrophilic and a mesophilic alga[J].Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes,2002, 1561(2): 251-265.

[31]Riebesell U, Wolf-Gladrow D A, Smetacek V.Carbon dioxide limitation of marine phytoplankton growth rates[J].Nature, 1993, 361(6409): 249-251.

[32]Hein M K Sand-Jensen.CO2increases oceanic primary production[J].Nature, 1997, 388(6642): 526-527.

[33]陳雄文, 高坤山.赤潮藻中肋骨條藻的光合作用對(duì)海水 pH 和 N 變化的響應(yīng)[J].水生生物學(xué)報(bào), 2004,28(6): 635-640.

[34]de Morais M G J, Costa A V.Isolation and selection of microalgae from coal fired thermoelectric power plant for biofixation of carbon dioxide[J].Energy Conversion and Management, 2007, 48(7): 2169-2173.

[35]Zhao B, Zhang Y, Xiong K, et al.Effect of cultivation mode on microalgal growth and CO2fixation[J].Chemical Engineering Research and Design, 2011,89(9): 1758-1762.

[36]Sung K D, Lee J S, Shin C S, et al.CO2fixation byChlorellasp.KR-1 and its cultural characteristics[J].Bioresource Technology, 1999, 68(3): 269-273.

[37]Wiley P, Harris L, Reinsch S, et al.Microalgae cultivation using offshore menbrane enclosures for growing algae (OMEGA)[J].Journal of Sustainable Bioenergy Systems, 2013, 3: 18-32.

[38]Brennan L P, Owende.Biofuels from microalgae—A review of technologies for production, processing, and extractions of biofuels and coproducts[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2010, 14(2): 557-577.

[39]Chisti Y.Biodiesel from microalgae beats bioethanol[J].Trends Biotechnology, 2008, 26(3): 126-131.

[40]Rodolfi L, Chini Zittelli G, Bassi N, et al.Microalgae for oil: Strain selection, induction of lipid synthesis and outdoor mass cultivation in a low cost photobioreactor[J].Biotechnology Bioengineering, 2009, 102(1): 100-112.

[41]Borowitzka M A.Commercial production of microalgae: ponds, tanks, and fermenters[J].Progress in Industrial Microbiology, 1999, 35: 313-321.

[42]Negoro M, Hamasaki A, Ikuta Y, et al.Carbon dioxide fixation by microalgae photosynthesis using actual flue gas discharged from a boiler[J].Applied Biochemistry and Biotechnology, 1993, 39-40(1): 643-653.

[43]李健, 王廣策.微藻生物技術(shù)在二氧化碳減排和生物柴油生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].海洋科學(xué), 2011,35(7): 122-130.

[44]Kumar A, Ergas S, Yuan X, et al.Enhanced CO2fixation and biofuel production via microalgae: recent developments and future directions[J].Trends Biotechnology, 2010, 28(7): 371-378.

[45]Zeiler K G, Heacox D A, Toon S T, et al.The use of microalgae for assimilation and utilization of carbon dioxide from fossil fuel-fired power plant flue gas[J].Energy Conversion and Management, 1995, 36(6–9):707-712.

[46]徐少琨, 張峰, 向文洲, 等.微藻應(yīng)用于煤炭煙氣減排的研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展, 2011, 26(9): 944-953.

[47]Pushparaj B, Pelosi E, Tredici M, et al.An integrated culture system for outdoor production of microalgae and cyanobacteria[J].Journal of Applied Phycology,1997, 9(2): 113-119.

[48]Taylor R.(20 December 2010).“Efficient algae–the next biofuel?”[M].ECOS (CSIRO Publishing).Retrieved 26 February 2014.

[49]Liu T, Wang J, Hu Q, et al.Attached cultivation technology of microalgae for efficient biomass feedstock production[J].Bioresoure Technology, 2013,127: 216-222.

[50]Cheng P F, Ji B, Gao L L, et al.The growth, lipid and hydrocarbon production ofBotryococcus brauniiwith attached cultivation[J].Bioresoure Technology, 2013,138: 95-100.