耿金峰，張惠敏，石 蕾，馬欣欣，陳彥平，劉敏勝

( 新奧科技發(fā)展有限公司 煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 廊坊 065001 )

反應(yīng)器培養(yǎng)眼點(diǎn)擬微綠球藻時(shí)擺向、光程對(duì)產(chǎn)量的影響

耿金峰，張惠敏，石 蕾，馬欣欣，陳彥平，劉敏勝

( 新奧科技發(fā)展有限公司 煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 廊坊 065001 )

在內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗地區(qū)(N 40°，E 110°)戶外自然條件下利用板式反應(yīng)器培養(yǎng)眼點(diǎn)擬微綠球藻并進(jìn)行產(chǎn)量研究。通過對(duì)9、11、13、17 cm光程反應(yīng)器對(duì)比，確定13 cm光程反應(yīng)器養(yǎng)殖產(chǎn)量最高，并在存在反應(yīng)器間距的情況下，得到13 cm光程反應(yīng)器南北擺放時(shí)單位占地面積產(chǎn)量要高于反應(yīng)器東西擺放時(shí)單位占地面積產(chǎn)量，從6月到8月分別高16.3%、8.7%和3.0%。同時(shí)本研究給出可根據(jù)養(yǎng)殖當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢茫A(yù)測(cè)反應(yīng)器的擺放方向以及反應(yīng)器間距等參數(shù)設(shè)置的方法，以獲得養(yǎng)殖產(chǎn)量的最大值。

眼點(diǎn)擬微綠球藻；板式反應(yīng)器；產(chǎn)量

海洋微藻是海洋生態(tài)系統(tǒng)中最主要的初級(jí)生產(chǎn)者，也是海洋生物資源的重要來(lái)源。許多海洋微藻富含對(duì)人體有重要生理作用與保健功能的長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸，同時(shí)藻類是地球上通過光合作用合成物質(zhì)量最多的生物，其合成的物質(zhì)量約占全部光合作用合成生物量的1/3。藻類的用途廣泛，主要用途有保健食品、水產(chǎn)品飼料和動(dòng)物飼料[1-3]。

隨著人們對(duì)微藻的深入認(rèn)識(shí)，越來(lái)越多的大眾認(rèn)可富含多種營(yíng)養(yǎng)成分的微藻產(chǎn)品，越來(lái)越多的人開始食用，微藻產(chǎn)品的市場(chǎng)需求越來(lái)越大。目前微藻的規(guī)?；a(chǎn)以開放式的跑道池形式為主，其養(yǎng)殖工藝產(chǎn)量較低，一般在5～10 g/(m2·d)。因此，越來(lái)越多的學(xué)者開始關(guān)注并研究如何提升微藻的產(chǎn)量。其中板式反應(yīng)器由于具有良好的外分光和內(nèi)分光功能，對(duì)產(chǎn)量提高具有明顯的作用[4]，并在戶外較易實(shí)現(xiàn)而被諸多學(xué)者所研究。例如2001年Wu等[5]，在室內(nèi)人工15 000 lx光照度下，利用板式反應(yīng)器養(yǎng)殖微綠球藻(Nannochlorissp.)，其產(chǎn)量可達(dá)10～14 g/(m2·d)；胡強(qiáng)等[6]對(duì)1 mm光程反應(yīng)器養(yǎng)殖進(jìn)行研究，其產(chǎn)量可達(dá)23.1 g/(m2·d)(光面積產(chǎn)量)；2001年Zhang等[7]在日本的北方地區(qū)，夏季利用1.5 cm板式反應(yīng)器培養(yǎng)集胞藻(Synechocystissp.)，在試驗(yàn)條件下，控溫，占地面積產(chǎn)量可達(dá)39.0 g/(m2·d)；2003年，許波等[8]利用10 cm光程玻璃板式反應(yīng)器在戶外自然條件下養(yǎng)殖淡水微藻，在控溫的情況下其單位面積產(chǎn)量為34.7 g/(m2·d)。板式反應(yīng)器養(yǎng)殖微藻具有高產(chǎn)的潛力，但大部分的研究結(jié)果都是在室內(nèi)條件或室外控溫的情況下完成的，所得產(chǎn)量雖高，但在大規(guī)模生產(chǎn)中控溫還是較難實(shí)現(xiàn)。因此使用成本較低的絲網(wǎng)板式反應(yīng)器如何在戶外自然條件下，利用反應(yīng)器光程及擺向形式來(lái)實(shí)現(xiàn)微藻高產(chǎn)是本研究的重點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 藻種與培養(yǎng)

試驗(yàn)所用眼點(diǎn)擬微綠球藻(N.oculata)，由ENN生物質(zhì)能源技術(shù)中心藻種質(zhì)庫(kù)提供。所有試驗(yàn)培養(yǎng)基均采用f/2海水培養(yǎng)基[9]，鹽度33±1。試驗(yàn)采用連續(xù)培養(yǎng)的方式進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 接種密度

各試驗(yàn)組的接種細(xì)胞為0.4～0.6 g/L，主要以各試驗(yàn)組單位占地面積具有相同的生物質(zhì)量為原則。

1.2.2 試驗(yàn)用反應(yīng)器規(guī)格

1.5 m×0.09 m×1 m；1.5 m×0.11 m×1 m；1.5 m×0.13 m×1 m；1.5 m×0.17 m×1 m；其中反應(yīng)器寬度即反應(yīng)器光程；反應(yīng)器形式為絲網(wǎng)反應(yīng)器框架，內(nèi)襯塑料袋式反應(yīng)器。

1.2.3 反應(yīng)器放置形式

(1)反應(yīng)器兩種擺向形式，試驗(yàn)組1為反應(yīng)器東西擺放(反應(yīng)器受光面朝向南北方向)；試驗(yàn)組2為反應(yīng)器南北擺放(反應(yīng)器受光面朝向東西方向)；每個(gè)試驗(yàn)組均為3個(gè)平行；

(2)反應(yīng)器之間的中心距離為0.8 m；

(3)試驗(yàn)組反應(yīng)器的四周同樣放置相同材質(zhì)的反應(yīng)器(光程為13 cm)，用于模擬規(guī)?；B(yǎng)殖情況時(shí)，其他反應(yīng)器在接受光能時(shí)相互之間的影響。

1.3 生物量的測(cè)定[10]

取一定體積(V)的藻液進(jìn)行抽濾，將藻細(xì)胞截留在濾膜(恒定質(zhì)量，m0)上，并用等體積蒸餾水懸浮藻細(xì)胞3次，最后將濾膜于105 ℃的烘箱烘干至恒定質(zhì)量，冷卻后稱量質(zhì)量(m1)。

細(xì)胞質(zhì)量濃度/g·L-1=(m1-m0)/V

1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)理論分析依據(jù)

根據(jù)試驗(yàn)所在地的緯度，通過對(duì)試驗(yàn)期間的太陽(yáng)高度角及方位角，計(jì)算1 m高的反應(yīng)器東西擺放、受光面面朝南北時(shí)的南北方向影長(zhǎng)，以及反應(yīng)器南北擺放、受光面面朝東西時(shí)的東西方向影長(zhǎng)。根據(jù)反應(yīng)器影響的變化情況，推測(cè)反應(yīng)器之間受太陽(yáng)光照射的區(qū)域面積，進(jìn)而推算出反應(yīng)器接受光能情況。

太陽(yáng)高度角的計(jì)算：

sinh=sinδ×sinφ+cosδ×cosφ×cosH

太陽(yáng)方位角的計(jì)算：

cosA= (sinh×sinφ-sinδ)/cosh×cosφ

試驗(yàn)地點(diǎn)南北方向單位長(zhǎng)度的影長(zhǎng)計(jì)算：

L=ctgh×cosA

試驗(yàn)地點(diǎn)東西方向單位長(zhǎng)度的影長(zhǎng)計(jì)算：

L=ctgh×sinA

式中，h為太陽(yáng)高度角；H為太陽(yáng)時(shí)角；δ為太陽(yáng)赤緯；φ為當(dāng)?shù)鼐暥?；赤緯?23.45×sin(360×(284+n)/365)，其中n為第幾日，也稱積日數(shù)；太陽(yáng)時(shí)角H= 15°×偏離正午小時(shí)數(shù)，由12:00至24:00為正。

2 結(jié)果與分析

2.1 反應(yīng)器擺向不同對(duì)各試驗(yàn)組藻液溫度的影響

2.1.1 反應(yīng)器東西擺放(面朝南北)時(shí)不同光程對(duì)藻液溫度影響

試驗(yàn)全過程中，環(huán)境溫度最高為35 ℃，16:00時(shí)各反應(yīng)器內(nèi)溫度達(dá)到當(dāng)日最高值，9 cm光程反應(yīng)器內(nèi)液體溫度達(dá)到41 ℃，11 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度達(dá)到39 ℃，13 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度達(dá)到38 ℃，而17 cm光程反應(yīng)器也達(dá)到了37 ℃(圖1)。短光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度高是由于其體積量小，水的熱容量小，導(dǎo)致短光程內(nèi)液體溫度高。

并通過對(duì)試驗(yàn)溫度數(shù)據(jù)的分析，對(duì)不同光程內(nèi)藻液溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行直線回歸擬合，得到反應(yīng)器東西擺放面朝南北時(shí)，不同光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度與環(huán)境溫度關(guān)系式見圖2。9 cm光程為y=1.4637x-13.1310；11 cm光程為y=1.2992x-9.4430；13 cm光程為y=1.1065x-4.4965；17 cm光程為y=1.0382x-2.5424；經(jīng)推測(cè)當(dāng)環(huán)境溫度為35 ℃時(shí)，9 cm和11 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度超過35 ℃，而13 cm和17 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度預(yù)計(jì)為34 ℃，雖然公式得到的不同光程反應(yīng)器內(nèi)的藻液溫度與實(shí)際測(cè)定藻液溫度存在略微的誤差，但該公式可作為當(dāng)?shù)貧夂驐l件下利用反應(yīng)器養(yǎng)殖藻液過程藻液溫度的預(yù)測(cè)，尤其是對(duì)最高溫度的預(yù)測(cè)，有利于根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境選擇適宜的藻種及反應(yīng)器光程，使微藻養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到最大值。

圖1 反應(yīng)器東西擺放時(shí)各組藻液溫度變化情況

圖2 反應(yīng)器東西擺放時(shí)藻液溫度與環(huán)境溫度關(guān)系

2.1.2 反應(yīng)器南北擺放(面朝東西)時(shí)不同光程對(duì)藻液溫度影響

試驗(yàn)全過程中，當(dāng)環(huán)境溫度最高為35 ℃，17:00時(shí)各反應(yīng)器內(nèi)溫度達(dá)到當(dāng)日最高值，其中9 cm光程反應(yīng)器內(nèi)液體溫度達(dá)到41 ℃，11 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度達(dá)到39 ℃，13 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度達(dá)到38 ℃，而17 cm光程反應(yīng)器也達(dá)到了37 ℃(圖3)。

通過對(duì)本次試驗(yàn)內(nèi)最高溫度時(shí)段數(shù)據(jù)分析，對(duì)不同光程試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行直線回歸擬合，不同光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度與環(huán)境溫度關(guān)系式見圖4。9 cm光程為y=1.5193x-12.3880；11 cm光程為y=1.5272x-13.8050；13 cm光程為y=1.3916x-10.7670；17 cm光程為y=1.2090x-5.3820；經(jīng)推測(cè)當(dāng)環(huán)境溫度為35 ℃時(shí)，9、11、13、17 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度將超過35 ℃，甚至9 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度將達(dá)到或超過40 ℃。推測(cè)數(shù)據(jù)與試驗(yàn)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)基本一致，該公式可作為反應(yīng)器養(yǎng)殖藻液過程藻液溫度的預(yù)測(cè)，尤其是對(duì)最高溫度的預(yù)測(cè)，有利于根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境選擇適宜的藻種及反應(yīng)器光程。

圖3 反應(yīng)器南北擺放時(shí)各組藻液溫度變化情況

圖4 反應(yīng)器南北擺放時(shí)藻液溫度與環(huán)境溫度關(guān)系

2.1.3 反應(yīng)器不同擺向方向?qū)υ逡簻囟扔绊憣?duì)比

試驗(yàn)過程中，環(huán)境溫度最高達(dá)到35 ℃，最高溫度出現(xiàn)在16:00—18:00。在高光照、高溫條件下，反應(yīng)器不論是南北擺放(面朝東西)還是東西擺放(面朝南北)，藻液最高溫度均能達(dá)到較高水平，而其擺放方向?qū)υ逡哼_(dá)到最高溫度幾乎無(wú)影響(表1)，9 cm光程內(nèi)藻液溫度均能達(dá)到40 ℃的高溫，其他光程同樣也是，但東西擺放時(shí)藻液溫度達(dá)到最高值以及維持的時(shí)間要比南北擺放時(shí)所維持的時(shí)間短，本試驗(yàn)中17 cm光程反應(yīng)器內(nèi)藻液溫度最低，不論擺放方向如何，藻液溫度最高達(dá)到37 ℃。

表1 不同季節(jié)不同光程反應(yīng)器內(nèi)藻液最高溫度情況 ℃

2.2 反應(yīng)器不同擺向?qū)ρ埸c(diǎn)擬微綠球藻生長(zhǎng)的影響

2.2.1 反應(yīng)器東西擺放時(shí)不同光程對(duì)眼點(diǎn)擬微綠球藻生長(zhǎng)的影響

在培養(yǎng)周期內(nèi)，隨著反應(yīng)器光程的增加，其反應(yīng)器內(nèi)的藻細(xì)胞生長(zhǎng)速度逐漸降低；由于反應(yīng)器光程改變，藻液體積同時(shí)改變，最終單位占地面積產(chǎn)量由9 cm光程至17 cm光程逐漸升高；在6月份自然條件下，試驗(yàn)中4種反應(yīng)器光程養(yǎng)殖微藻的產(chǎn)能隨著反應(yīng)器光程的增加產(chǎn)能也逐漸提高，9 cm光程反應(yīng)器產(chǎn)量為13.0 g/(m2·d)；11 cm光程反應(yīng)器的產(chǎn)量為14.7 g/(m2·d)；13 cm光程反應(yīng)器的產(chǎn)量為15.8 /(m2·d)；17 cm光程反應(yīng)器的產(chǎn)量為15.8 g/(m2·d)(圖5)。

圖5 反應(yīng)器東西9擺放時(shí)不同光程對(duì)產(chǎn)量的影響

2.2.2 反應(yīng)器南北擺放時(shí)不同光程對(duì)眼點(diǎn)擬微綠球藻生長(zhǎng)的影響

在培養(yǎng)周期內(nèi)，同樣隨著反應(yīng)器光程的增加，其反應(yīng)器內(nèi)的藻細(xì)胞生長(zhǎng)速度逐漸降低；由于反應(yīng)器光程改變，藻液體積同時(shí)改變，最終單位面積產(chǎn)量隨著光程的增加而逐漸升高，但當(dāng)反應(yīng)器達(dá)到13 cm光程時(shí)，反應(yīng)器產(chǎn)量達(dá)到最大值。在6月份自然條件下，9 cm光程反應(yīng)器的產(chǎn)量為13.8 g/(m2·d)；11 cm光程反應(yīng)器的產(chǎn)量為15.9 g/(m2·d)；13 cm光程反應(yīng)器的產(chǎn)量為18.3 g/(m2·d)；17 cm光程反應(yīng)器的產(chǎn)量為16.7 g/(m2·d)(圖6)。

圖6 反應(yīng)器南北擺放時(shí)不同光程對(duì)產(chǎn)量的影響

2.2.3 反應(yīng)器擺向?qū)ρ埸c(diǎn)擬微綠球藻產(chǎn)量的影響

本研究在當(dāng)?shù)?月到8月進(jìn)行，期間的月平均接收光能情況見圖7。南北擺放時(shí)，反應(yīng)器的東西受光面日均接收的光能比東西擺放時(shí)反應(yīng)器南北受光面日均接收的光能高15%～40%，導(dǎo)致反應(yīng)器南北擺放時(shí)藻細(xì)胞生長(zhǎng)快于反應(yīng)器東西擺放時(shí)，6月到8月分別高16.3%、8.7%和3.0%(圖8)(以13 cm光程反應(yīng)器為例，其產(chǎn)量最高)。

在6月份光照條件下，反應(yīng)器南北擺放時(shí)日均產(chǎn)量為18.3 g/(m2·d)；反應(yīng)器東西擺放時(shí)日均產(chǎn)量為15.8 g/(m2·d)。7月份光照條件下，反應(yīng)器南北擺放時(shí)日均產(chǎn)量為18.7 g/(m2·d)；反應(yīng)器東西擺放時(shí)日均產(chǎn)量為17.2 g/(m2·d)。8月份光照條件下，反應(yīng)器南北擺放時(shí)日均產(chǎn)量為18.3 g/(m2·d)；反應(yīng)器東西擺放時(shí)日均產(chǎn)量為17.8 g/(m2·d)。

圖7 反應(yīng)器擺放方向不同接收光能情況

圖8 反應(yīng)器擺放方向不同對(duì)產(chǎn)量的影響

3 討 論

3.1 理論分析與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)

反應(yīng)器擺放時(shí)有間距，每日間距之間漏掉的光能量總量是可以通過理論分析計(jì)算出來(lái)的，這可間接推測(cè)出反應(yīng)器接收的光能情況。因此反應(yīng)器不論是南北擺放還是東西擺放，其接受能量可以通過理論計(jì)算估算出，可為不同月份反應(yīng)器的放置方式提供參照指導(dǎo)。

通過對(duì)反應(yīng)器單位占地面積下接受能量總量的推測(cè)分析(按反應(yīng)器13 cm光程推算)，反應(yīng)器東西擺放時(shí)，由于反應(yīng)器的受光面為面向南北，其反應(yīng)器之間的南北方向的影長(zhǎng)對(duì)反應(yīng)器受光面的遮擋為考慮的對(duì)象，根據(jù)反應(yīng)器南北方向的影長(zhǎng)變化情況，推測(cè)反應(yīng)器之間的漏光情況，間接的可表示出反應(yīng)器接收能量情況(圖9)。北半球的6月22日為夏至，此時(shí)太陽(yáng)高度角最大，南北方向的影長(zhǎng)最小，因此當(dāng)反應(yīng)器間距定值時(shí)，6月季節(jié)反應(yīng)器間距之間漏掉的光能最大，6月之前或之后月份，隨著南北方向的影長(zhǎng)逐漸變長(zhǎng)，反應(yīng)器間距之間漏掉的光能逐漸減少，反應(yīng)器接收光能比例逐漸增加。6月反應(yīng)器接收能量總量比例最低，約為51%；7月反應(yīng)器接收能量總量比例約為61%；8月反應(yīng)器接收能量總量比例約為94%。

圖9 反應(yīng)器東西擺放時(shí)接收能量理論計(jì)算

圖10 反應(yīng)器南北擺放時(shí)接收能量理論計(jì)算

反應(yīng)器南北擺放時(shí)，由于反應(yīng)器的受光面為面向東西，其反應(yīng)器之間的東西方向影長(zhǎng)對(duì)反應(yīng)器受光面的遮擋為考慮的對(duì)象。根據(jù)反應(yīng)器東西方向的影長(zhǎng)變化情況，推測(cè)反應(yīng)器之間的漏光情況，間接的可表示出反應(yīng)器接收能量情況(圖10)。在北半球，6月至9月期間，太陽(yáng)高度角會(huì)根據(jù)太陽(yáng)直射緯度的變化發(fā)生改變，但對(duì)東西方向的影長(zhǎng)影響很小，因此對(duì)反應(yīng)器接收能量的比例影響很小。6月反應(yīng)器接收能量總量比例約為71%；7月反應(yīng)器接收能量總量比例約為73%；8月反應(yīng)器接收能量總量比例約為75%。

這種理論分析規(guī)律及比例數(shù)值與試驗(yàn)過程中實(shí)際測(cè)定數(shù)據(jù)基本一致?？筛鶕?jù)每天的地面接收能量情況推測(cè)單位占地面積下反應(yīng)器接收能量情況，為反應(yīng)器不同的擺放形式下的能量推測(cè)具有極高的使用價(jià)值，可快速核算反應(yīng)器能量接收情況，并根據(jù)藻的光轉(zhuǎn)化效率情況，可快速預(yù)測(cè)某種藻在某地的某月份產(chǎn)量。為戶外養(yǎng)殖微藻提高產(chǎn)量提供理論指導(dǎo)。

3.2 提高眼點(diǎn)擬微綠球藻產(chǎn)量討論

通過反應(yīng)器養(yǎng)殖微藻可以獲得較高的產(chǎn)量，其中反應(yīng)器養(yǎng)殖過程能量接收總量是關(guān)鍵因素之一，但作為微藻生長(zhǎng)必須的生長(zhǎng)環(huán)境因素之一的溫度也是必須重點(diǎn)考慮的。由于反應(yīng)器光程增加，養(yǎng)殖總體積量增大，水體的熱容量增大，對(duì)藻液的溫度提升會(huì)起到一定的限制作用，因此在室外養(yǎng)殖過程，反應(yīng)器在考慮擺放形式以提高接收光能總量的同時(shí)還要考慮反應(yīng)器的光程。當(dāng)反應(yīng)器光程選擇過小，反應(yīng)器內(nèi)部藻液溫度會(huì)出現(xiàn)高溫情況；當(dāng)反應(yīng)器光程選擇過大，藻細(xì)胞在反應(yīng)器內(nèi)的明暗循環(huán)強(qiáng)度將降低，降低了細(xì)胞的光利用效率，對(duì)產(chǎn)量起到負(fù)影響。

[1] 凌善鋒.天然蝦青素產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)分析[J].生物學(xué)通報(bào),2014,49(1):6-7.

[2] 馬欣欣,石蕾,楊巧利,等.多重因素對(duì)雨生紅球藻蝦青素積累的影響[J].食品研究與開發(fā),2015,36(17):194-197.

[3] Zou N, Zhang C W,Cohen Z,et al.Production of cell mass and eicosapentaenoic acid (EPA) in ultrahigh cell density cultures ofNannochloropsissp.(Eustigmatophyceae)[J].European Journal of Phycology,2000,35(2):127-133.

[4] 孫利芹,史磊,王長(zhǎng)海.平板式光生物反應(yīng)器在餌料微藻培養(yǎng)中的應(yīng)用[J].煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)與工程版,2007,20(2):112-115.

[5] Zhang C W,Zmora O,Kopel R,et al.An industrial-size flat plate glass reactor mass production ofNannochloropsissp.(Eustigmatophyceae)[J].Aquaculture,2001,195(1/2):35-49.

[6] Hu Q,Kurano N,Kawachi M,et al.Ultrahigh-cell-density culture of a marine green algaChlorococcumlittoralein a flat-plate photobioreactor[J]. Appl Microbiol Biotechnol,1998,49(6):655-662.

[7] Zhang K,Miyachi S,Kurano N.Evaluation of a vertical flat-plate photobioreactor for outdoor biomass production and carbon dioxide bio-fixation:effects of reactor dimensions, irradiation and cell concentration on the biomass productivity and irradiation utilization efficiency[J].Appl Microbiol Biotechnol,2001,55(4):428-433.

[8] 許波,王長(zhǎng)海.微藻的平板式光生物反應(yīng)器高密度培養(yǎng)[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2003,29(1):36-40.

[9] 張珍萍,段舜山,劉振乾,等.眼點(diǎn)擬微綠球藻在黑暗脅迫下的超補(bǔ)償生長(zhǎng)響應(yīng)[J].暨南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,26(3):412-416.

[10] Richmond A, Hu Q. Handbook of Microalgal Culture[M].2nd Edition. Chichester: Wiley-Blackwell, 2013:40-41.

EffectsofReactorOrientationandDifferentLightPathonBiomassProductivityofMicroalgaNannochloropsisoculatainOutdoorMassculture

GENG Jinfeng, ZHANG Huimin, SHI Lei, MA Xinxin, CHEN Yanping, LIU Minsheng

( State Key Laboratory of Coal-based Low Carbon Energy, ENN Science & Development Co., Ltd.,Langfang 065001, China )

Outdoor culture of microalgaNannochloropsisoculatawas studied(Dalad Banner, Nei Mongol Automous Region, 40° N,110° E) by a vertical flat-plate photobioreactor. Comparison of the productivity of the photobioreactors with difference light path (9,10,13 cm and 17 cm), the maximal productivity of the reactor was observed under light-path length of 13 cm. The effect of direction of the bioreactor installation on the areal productivity was studied in the photobioreactor with light-path length of 13 cm during the summer. The period average productivity of the reactor surface facing to the east or west was 3%—14% higher than that facing the south or north. A simulation calculation method was also established to optimize the installation factors (the facing direction and distance between the reactors) according to the region condition, aiming to obtain high productivity.

Nannochloropsisoculata; flat panel reactor; production

10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.05.014

S963.213

A

1003-1111(2016)05-0541-06

2015-12-02；

2016-03-24.

國(guó)家“973”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2012CB723606).

耿金峰(1982—)，男，工程師，碩士；研究方向：微藻生長(zhǎng)機(jī)理與規(guī)?；B(yǎng)殖工藝.E-mail：gengjinfeng@enn.cn.通訊作者：劉敏勝(1978—)，男，副研究員，博士；研究方向：微藻生物能源技術(shù). E-mail: liuminsheng@enn.cn.