微藻固碳研究现状及发展思路
微藻制油
微藻制油一、目前的能源现状1. 石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭，而且这些传统能源造成大量的环境污染如2.新能源太阳能、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用，不足以满足人们的需要。
3.生物能源不仅具有资源再生、技术可靠的特点，而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
总而言之，未来将是生物能源的天下。
生物能源将会是人类不二的选择，未来生源的前景将不可估量。
二、微藻概述1.海洋单细胞藻类，即微藻，是地球上最早的生物物种，它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。
它们能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2和无机盐类转化为有机资源，是地球有机资源的最初级生产力，有了它们才有了大气中的氧气，才有了海洋和陆地的其他生物，也才有了人类。
2．微藻的特点(1)微藻具有叶绿素等光合器官，是非常有效的生物系统，能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。
(2) 微藻一般是以简单的分裂式繁殖，细胞周期较短，易于进行大规模培养，由于微藻通常无复杂的生殖器官，使整体生物量容易采收和利用。
(3)可以用海水、咸水或半咸水培养微藻，因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。
(4) 微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物，某些种类还富含油料、微量元素和矿物质，是人类未来重要的食品及油料的来源。
(5)微藻，尤其是海洋微藻，因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。
特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物，是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。
3.微藻的种类微藻的国内外研究发展概况,重点探讨了4种主要的可利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和红球藻三微藻制油的优势1.含油量高，易于培养，生长周期短单位面积产量大；2.充分利用太阳能，将水、二氧化碳等无机物质合成有机物质；3.能用海水培养，能耐受沙漠干旱半干旱地等极端环境，不占用耕地；4.能生产出高附加值的副产品，如生物高聚物、蛋白质、色素、动物饲料、酒精、氢气等；5.高效环保；生产出的生物柴油不含硫，燃烧产物不污染环境；排入环境可被微生物降解；6.生物柴油无毒, 有较大的环境价值和社会价值. 是典型的“绿色能源”。
碳中和技术发展现状与未来趋势
碳中和技术发展现状与未来趋势当今世界上，全球变暖和气候变化已经成为人们日常生活中无法忽视的问题。
碳排放已经被确认为主要的温室气体，而寻找碳中和技术成为了多个国家和组织关注的焦点。
碳中和技术是指通过各种方式降低碳排放量，以达到减缓全球气候变化的目标。
在本文中，我们将探讨碳中和技术的发展现状和未来趋势。
一、碳中和技术的发展现状1. 可再生能源可再生能源是碳中和技术中最受关注的领域之一。
太阳能、风能、水能等都被广泛应用于发电领域，以取代传统的化石燃料发电方式。
目前，越来越多的国家正在推动可再生能源的发展，使其在能源结构中发挥更重要的作用。
2. 碳捕集与储存技术碳捕集与储存技术是一种将二氧化碳从大气中捕集并储存在地下的方法。
该技术可以在碳排放源头捕集二氧化碳，并将其永久储存，从而减少其对温室效应的贡献。
目前，碳捕集与储存技术已经在一些发达国家和地区得到应用，并显示出潜力。
3. 新能源车辆随着电动汽车的兴起，新能源车辆成为减少碳排放的重要选择之一。
电动汽车采用电池或燃料电池作为动力源，减少了传统燃油车排放的二氧化碳和其他有害气体。
如今，越来越多的车企加快了对新能源汽车的研发和生产，以满足市场需求。
二、碳中和技术的未来趋势1. 技术创新随着科技的不断进步，碳中和技术也将迎来更多的创新。
新材料的研发、能源储存技术的改进以及智能化技术的应用都将推动碳中和技术朝着更高效、更可持续的方向发展。
2. 国际合作碳中和技术的发展需要国际间的合作与交流。
国家和组织应共同努力，分享经验和技术，推动碳中和技术在全球范围内的推广和应用。
此外，国际间的合作还可以促进技术的共享和开发，加快碳中和技术的进步。
3. 政策支持政策支持是推动碳中和技术发展的重要保障。
各国政府应出台相关的政策和法规，鼓励和支持碳中和技术的研发和应用。
同时，政府还可以通过财政支持、减税和奖励等手段，促进相关产业的发展，推动碳中和技术在市场中的普及。
结语虽然碳中和技术的发展过程可能会面临一些挑战，但以技术创新、国际合作和政策支持为基础，我们有理由相信碳中和技术将在未来发展中实现突破。
生物炭在土壤固碳方面的应用研究进展
生物炭在土壤固碳方面的应用研究进展生物炭是一种由生物质在无氧或低氧环境下热解而成的固碳材料。
它具有具有孔隙结构、高比表面积和良好的化学稳定性等特点，因此被广泛应用于土壤改良和碳固定领域。
下面将对生物炭在土壤固碳方面的应用研究进展进行探讨。
首先，生物炭作为土壤改良剂可以提高土壤质量，增强土壤水分保持能力和肥力。
研究表明，生物炭可以增加土壤水分保持能力，减少土壤中的水分蒸发和流失。
它的孔隙结构可以增加土壤孔隙度，改善土壤通气性和保水性，提高土壤肥力和作物产量。
此外，生物炭还可以吸附和保持土壤中的营养物质，如氮、磷、钾等，减少营养物质的流失，提高土壤肥力。
因此，生物炭在土壤改良方面的应用有助于固碳并提高土壤质量。
其次，生物炭可以降低甲烷和氧化亚氮等温室气体的排放。
研究发现，生物炭可以吸附和稳定有机物质，使其不易分解为甲烷等温室气体的前体物质。
此外，生物炭还可以提高土壤中的微生物活性，促进土壤中的硝化和反硝化过程，从而减少氧化亚氮的产生和排放。
因此，生物炭在减少温室气体排放方面具有潜力。
此外，生物炭还可以延缓土壤有机碳的分解和氧化过程，将其长期储存在土壤中。
研究发现，生物炭具有较高的化学稳定性，可以在土壤中长期存在。
它的孔隙结构可以保护生物质和有机质免于微生物分解，延缓有机碳的氧化过程。
此外，生物炭具有很长的生命周期，可以将固定的碳长期储存在土壤中，有效减少大气中的二氧化碳浓度。
总之，生物炭作为一种固碳材料，在土壤固碳方面具有广泛的应用潜力。
它可以改善土壤质量和水分保持能力，减少温室气体排放，延缓有机碳的分解和氧化过程。
然而，生物炭的应用还面临一些问题，如生产成本高和施用量的确定等。
因此，还需要进一步的研究来解决这些问题，并推动生物炭在土壤固碳方面的更广泛应用。
全球 面 临 的 能 源 短缺和 环境污染 问题 小球 藻
全球面临的能源短缺和环境污染问题小球藻全球面临的能源短缺和环境污染问题日益严重，促使开发和利用可再生、无污染的生物能源成为当前一个紧迫的课题。
微藻生物柴油是一种安全、无污染的新型生物能源，具有很大发展潜力；同时，微藻能通过光合作用高效固定CO2，从而可以缓解温室效应，因此微藻已成为各国的研究热点。
小球藻是一种单细胞微藻，其胞内的油脂可作为制备生物柴油的原料；另外，小球藻因含丰富的蛋白质、碳水化合物及维生素等生物活性物质，还可被用于食品、饲料、医药和保健品等领域。
从自然界筛选获得5株绿藻，通过形态学观察初步确定为小球藻；光照培养10天，比较它们的生物量和生长速度，从中选出生长最快的G3藻株；经18S rDNA分析鉴定G3藻株为普通小球藻；以此株小球藻为研究对象，通过实验选出了最适合其生长和油脂积累的培养基与培养方式；采用响应面分析法进一步优化了培养基中的关键成份；探讨了植物激素和维生素对小球藻生长的影响；研究了碳源、氮源和培养条件对小球藻生长和油脂含量的影响；通过5L发酵罐分批补料两步培养法，首先实现小球藻的高密度培养，然后进行缺氮处理来富集藻细胞内的油脂。
结果表明，BG11培养基最适合小球藻的生长和油脂积累；异养培养小球藻的最大比生长速率和胞内油脂含量分别是自养培养的2倍和1.5倍；利用响应面优化后的培养基培养小球藻，其生物量在2天内达到10g/L，比优化前提高了61%；向培养基中添加适量海绿素会显著促进小球藻的生长，本文首次发现了海绿素对藻类生长的促进效应。
植物激素及维生素对小球藻的影响：适量的吲哚乙酸(IAA)能促进小球藻生长，培养基中添加0.1mg/L IAA，小球藻的生物量比对照组提高了36%；三十烷醇(TA)抑制小球藻的生长，高浓度的TA甚至会导致藻体的自溶；适量的维生素B1及维生素B12可以促进小球藻生长，而生物素的添加对小球藻的生长没有明显的影响；当培养基中分别添加5mg/L维生素B1和10μg/L维生素B12时，小球藻的生物量分别比对照组提高了39%和32%。
藻类生长研究及应用前景
藻类生长研究及应用前景近年来，藻类生长研究备受关注，因为它是一种可以高效制取生物质能源的生物体，同时，还可以用作食品和医药等方面的应用。
随着人类对能源和环境的需求越来越高，藻类在绿色化生产方面展现出了巨大的潜力。
本文将从藻类的生长特点、研究现状及应用前景几个方面进行探讨。
一、藻类的生长特点藻类是一类单细胞或多细胞的水生植物，它生长在水中，需要一定的光和营养物质。
藻类具有快速生长、适应性强、生物量高等特点，这使它成为一种极具潜力的生物质能源来源。
另外，藻类还能够吸收二氧化碳和其他污染物质，净化水体，这些特点让藻类成为了一种绿色环保能源。
二、藻类生长的研究现状当前，世界各地都在加强对藻类生长的研究，探索其在能源和环保领域的应用。
在技术手段上，人们已经成功地掌握了藻类的种质资源、培养技术和培养条件等方面的技术，为推动藻类产业化奠定了基础。
目前，藻类生长的分离培养技术、高密度培养技术、混合培养技术和液体流化床培养技术等都得到了广泛研究和应用。
尤其在高密度培养技术方面，我们已经可以将生物量提高到每升100克左右，这是未来产业化种植的必要条件之一。
三、藻类在能源方面的应用前景藻类生长具有很高的生物量、生长速度快、含油量高等特点，因此，藻类能够在生物质能源领域中起到重要的作用。
目前，利用藻类生产生物燃料已成为目前研究的热点。
利用藻类制备生物燃料主要包括两种方式：一种是将藻类中的油提取出来并转化为生物柴油，另一种是将藻类直接转化为乙醇等生物燃料。
目前，德国、美国、新西兰等国家都在积极推进藻类生产生物燃料的研究。
从实际应用来看，藻类制备的生物柴油和生物乙醇的能量利用率都达到了70%以上，因此，它已经成为了未来可持续能源的重要方向之一。
四、藻类在食品和医药方面的应用前景藻类在食品和医药方面的应用也备受关注。
最近几年，中国的藻类养殖区域正在不断扩大，其中不仅包括生产海藻、紫菜等传统藻类产品，还涉及到了生产微藻、螺旋藻等以生物学为基础的高端产品。
微藻利用现状综述
微藻利用现状综述摘要：微藻是一类古老的原低等原核生物，其藻体内富含都中多糖、蛋白质、氨基酸维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等，是一种纯天然的营养物质。
其营养物质对许多疾病有防御作用，对动物、鱼虾生长和品质有促进作用，还可以净化水质等，具有广阔的前景，在医药食品、养殖饲料、化妆品、能源环境等行业都有所应用。
本文从微藻营养物质的特点，在不同行业中的应用，及其在生产加工过程中存在的问题加以综述。
关键词：微藻利用综述1 微藻简介藻类是最原始的生物之一，广泛存在于海洋、淡水湖泊等水域，通常呈单细胞、丝状体或片状体，结构简单，整个生物体都能进行光合作用，所以光合作用效率高，生长周期短、速度快。
藻类按大小可分为大藻（如海带、紫菜等）和微藻[1]。
微藻是一群小型藻类的总称，通常为单细胞或丝状体，直径小于1mm。
微藻细胞微小，形态多样，适应性强，分布广泛，有原核藻类和真核藻类。
原核藻类是指蓝藻，而蓝藻一般不产油。
真核藻类包括绿藻、硅藻、裸藻、黄藻、金藻、褐藻、红藻和隐藻。
2 微藻的营养成分多中微藻具有丰富的营养价值，其中最具代表性的是螺旋藻。
螺旋藻被认为是目前常用微藻中蛋白质含量最高、营养最全面、消化吸收和适口性最好、无毒无副作用、安全性最高的藻种。
既可作为蛋白质原料，又可作为食品及饲料的添加剂[2]。
微藻藻粉中含有多种成分，如蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等。
并且微藻细胞壁结构中纤维素极少，容易被人和动物消化吸收，越来越受到人们的关注。
其营养价值特点如下：2.1 蛋白质微藻中蛋白质含量很高，约为40%-60%，可作为单细胞蛋白的一个重要来源，小球藻属中以蛋白核小球藻的蛋白质含量最高，一般不低于50%，明显高于常规植物蛋白源[3]。
螺旋藻的蛋白质含量高达58.5%-83.4%，且蛋白质品质优良，易于消化吸收、不含任何阻碍消化吸收的因子。
微藻生物质资源开发利用
微藻生物质资源开发利用一、微藻生物质资源简介微藻是一类以光合作用为主要代谢方式的单细胞浮游植物，被称为“微小的太阳能厂”。
微藻富含油脂、蛋白质、多糖等生物质资源，是一类重要的微生物资源。
目前已经发现的微藻种类超过2万种，其中约有30%的微藻具有潜在的商业价值。
二、微藻生物质资源开发利用现状1.微藻油的开发利用微藻油是利用微藻合成的油脂资源，具有高度不饱和度，且含有丰富的ω3-多不饱和脂肪酸、维生素E等营养物质，可以作为一种高营养价的食品添加剂。
此外，微藻油还可以用于生产生物柴油、生物润滑油等领域。
2.微藻蛋白的开发利用微藻蛋白是由微藻合成的含有高营养价的蛋白质资源，其蛋白质组成比较均衡，不含多种人体不利的因素，可以作为一种高价值的食品原料。
此外，微藻蛋白还可以用于生产植物肉、蛋白质饮品等领域。
3.微藻多糖的开发利用微藻多糖是微藻生物质资源中的重要部分，具有良好的生物活性和医药价值。
微藻多糖可以用于保健品、药物、化妆品等领域，可以提高人体免疫力，降血糖、降血脂、抗菌等作用。
三、微藻生物质资源开发利用的前景由于微藻生物质资源具有广泛的用途和很高的商业价值，越来越多的企业开始关注微藻生物质资源开发利用领域。
未来，微藻生物质资源的开发利用前景非常广阔，主要体现在以下几个方面：1.微藻油的商业利用前景广阔随着全球能源危机的日益加剧，人们对可再生能源的需求越来越高。
微藻油可以成为生物柴油和生物燃料领域的新兴产品，用于替代石油资源，减少环境污染。
2.微藻蛋白的生产技术将逐渐成熟微藻蛋白产业市场规模将逐渐扩大，国内外知名的食品、保健品、化妆品等大型企业也加入到了这一市场中。
未来，随着微藻生产技术的不断成熟，微藻蛋白产业将成为一个重要的新兴行业。
3.微藻多糖的应用前景广阔微藻多糖的应用领域非常广阔，有着非常广阔的市场前景。
未来，随着微藻多糖生产技术的发展，微藻多糖必将成为健康产业的重要组成部分，市场规模也将不断扩大。
微藻固定利用燃煤烟气co2的产业工程示范
微藻固定利用燃煤烟气co2的产业工程示范全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：微藻固定利用燃煤烟气CO2的产业工程示范随着全球工业化进程的加快和人们对环保意识的日益增强，大气中二氧化碳（CO2）排放量的增加已成为当今社会面临的严重问题之一。
燃煤是目前全球主要的能源来源之一，然而燃煤燃烧会释放大量的CO2，加剧全球温室效应和气候变化。
如何有效地减少燃煤烟气中的CO2排放已经成为各国政府和科研机构关注的重要课题。
微藻是一类具有高效吸收CO2能力的微生物，通过光合作用将CO2转化为有机物质。
利用微藻固定和利用燃煤烟气中的CO2，不仅可以降低燃煤燃烧对环境的影响，还能将CO2转化为有益物质，实现资源化利用。
微藻固定利用燃煤烟气CO2的产业工程示范成为了一个备受关注的领域。
一、技术原理微藻固定利用燃煤烟气CO2的技术原理主要包括两个方面：一是利用微藻对CO2进行光合作用固定和转化；二是将固定的CO2转化为生物质或高附加值化合物。
1.微藻固定CO2微藻是一类单细胞藻类生物，具有高效的光合作用能力。
在适当的生长条件下，微藻可以吸收大量的CO2，并将其转化为有机物质，同时释放氧气。
通过将微藻培养在含有燃煤烟气CO2的培养基中，可以实现微藻对CO2的高效吸收和利用。
2.生物质生产固定的CO2可以被微藻利用合成生物质，如脂肪酸、蛋白质等。
这些生物质不仅可以用作食品、饲料等用途，还可以作为生物燃料和化工原料，实现资源的有效利用和再次循环利用。
二、示范项目为了验证微藻固定利用燃煤烟气CO2技术的可行性和经济效益，建设一座示范工程是非常必要的。
该示范项目应包括以下几个方面：1.选址规划示范项目应选址在一个工业区域的燃煤电厂附近，以确保充分利用燃煤烟气中的CO2资源。
示范项目应与当地政府和相关企业进行合作，实现资源共享和互惠共赢。
2.建设规模示范项目的建设规模应适中，既能保证充分验证技术的可行性，又能降低建设和运营成本。
建设规模主要包括微藻培养池、CO2收集系统、生物质转化设备等。
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微藻固碳研究现状及发展思路阅读：9822012-04-18 13:12标签：杂谈华东理工大学李伟康少锋摘要: 人类工农业生产造成大量CO2的排放，特别是化石原料的大量使用，造成CO2的大量排放，使大气中CO2浓度升高，产生温室效应。
采用微藻固碳技术对集中排放的CO2进行合理利用，是一个实现碳减排和碳循环的可行方法。
如何经济合理的实现该技术的产业化成为关键。
本文对微藻固碳技术的研究现状进行了归纳分析，并对微藻固定CO2技术的发展及产业化前景进行探讨。
关键词: 微藻，CO2生物固定，温室气体随着社会经济和工业化的迅猛发展，化石原料的过度使用，CO2排放量与日俱增，温室效应日趋严重，CO2减排已成为亟待解决的全球性问题。
2009年联合国哥本哈根气候大会，标志着一个以减少碳排放和提升碳吸储能力为核心的低碳经济时代的来临。
固碳技术国内外有大量的研究，大致上可分为化学法、物理法和生物法等三大类。
物理固碳技术，通过分离、压缩将CO2封存[1]，储存于海洋、地下含水层、废弃煤矿区、耗乏天然气矿区和耗乏原油矿区，或用于油田的回灌开采。
但物理封存技术存在捕获时高投入和高能耗的缺点。
此外注入深海的CO2会慢慢泄漏到大海中，进而加剧海水酸化等更加严重的环境问题[1]。
因此其固碳经济性、实效、安全性有待验证。
化学固碳技术从热力学角度分析，是一种不合理、不经济的循环模式，本文不作讨论。
通过生物体生命过程中的光合作用完成生物固碳，是自然界实现碳循环的途径。
然而，树木、植物只能缓慢吸收大气中的二氧化碳，受土地面积的限制，其消纳二氧化碳的总量与人类生产活动的排放量比，十分有限。
而与农作物相比，微藻具有光合速率高、繁殖快、环境适应性强，可调控以及可与其他工程技术集成等优点，可获得高效、立体、高密度的培养。
每吨微藻生物约可固定2吨CO2，且微藻培养过程可对点源排放的CO2进行利用。
微藻富含蛋白、油脂，固碳后可产生高油脂的藻体（有报道称微藻的产油能力是普通农作物的15至300倍[2]），可作为生物柴油和人类营养食品的原料，提高了微藻固碳过程的经济性，同时实现了碳的利用和自然循环。
因此，微藻生物固碳技术有望成为具有相当可行性的CO2固定方法。
然而，微藻固碳技术要真正实现产业化还存在许多问题，丞待研究和解决。
本文对微藻固碳技术的研究现状和发展进行分析，供研究者探讨。
1.微藻生物固碳技术的研究现状微藻的研究始于20世纪60年代，是作为生物柴油原料。
20世纪70年代中东战争等因素导致国际原油供应紧张，美国、日本、澳大利亚等西方国家为了减少对进口原油的依赖，大力资助微藻培养产油项目[3]。
美国在1978-1996年由国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory，NREL)牵头并联合多个单位进行的《水生物种计划——藻类生物柴油》(Aquatic species program—biodiesel from algae，ASP)最为著名，该计划开展了包括产油微藻优良藻种筛选、培养模式、油脂代谢调控与分子操作等方面的研究。
虽然利用微藻产油在技术上可行，但其成本比当时石油价格高出很多[3]。
能源微藻的研发曾一度中断。
21世纪的能源危机和全球变暖问题的双重作用，使微藻研究进入高潮。
生物、环境、能源及工程等方面的学者在这一领域开展了大量研究工作。
从生物固碳角度出发，研究主要集中在以下方面。
1.1藻种的研究和选育CO2的排放主要来源于火电厂和钢铁冶炼企业，排放废气中CO2浓度高，总量极大。
大规模的微藻培养固碳要利用和消纳这些工业尾气。
通常这些工厂排放的工业废气温度高，CO2的含量高达15%-20%（V/V)，并且含有低浓度的如SOX、NOX等有毒气体和微量重金属离子。
因此选育的藻种必须具有耐高温、耐高浓度CO2、耐低浓度的有毒气体等特性。
人们对一些藻种进行研究、分离、驯化和选育[4]，获得具有高浓度CO2耐受性的微藻。
由微藻利用烟道气中CO2方面的文献可知，许多微藻均能承受较高浓度的CO2和适当浓度的SOX和NOX（可达150ppm）[5]。
固定二氧化碳的微藻主要有小球藻（Chorella sp.)[6]螺旋藻（Spirulina sp.)[7]、斜生栅藻（Scenedsmus obliquus.)[8]、嗜热蓝藻（Chlorogleopsis sp.)[9]、纤细裸藻（Euglena gracilis.)[10]等，这些藻都可以耐受一定浓度的CO2。
Kurano等[11]从韩国釜山海边培养出一种海洋绿球藻Chlorococcum littoral能耐受40%浓度的CO2，该藻在10％-20％浓度的CO2条件下能够快速地生长，生长速率达到0.078 h-1。
从热电厂的废水处理池中分离得到的Scenedesmusobliquus 和Chlorella kessleri对高浓度的CO2也有较好的耐受性：C. kessleri 在12%CO2条件下，最大比生长速率和藻细胞产率分别达0.267d-1和0.087 g/L/d；在6% CO2条件下，最大细胞产率为0.085g/L/d，并能在18% CO2下生长，这说明该株藻对于从富含CO2的蒸汽中固定CO2具有较大的潜力[12]。
Watanabe[13]等在新研制的气升式光生物反应器中通入10%CO2，并以0.3L/min的流量通入反应器内，小球藻的最大产率为21.5g/m2/d （或0.68 g/L/d）。
Watanabe等[14]从稻田中驯化出一种小球藻HA-1，该藻在5％-50％的CO2下，均可以保持生长。
刘玉环等[15]对微藻Scenedesmus dimorphus 通入33.3％的CO2进行研究，pH控制在7.5时，微藻最大固定CO2速率约为0.99 g／(L.d)。
有研究者以实际工业尾气或模拟工业气体进行微藻对工业废气中杂质成分的耐受研究[16-21]，结果显示，在一定的pH值条件下，微藻对SOX、NOX有耐受能力，但对金属离子的存在较敏感。
1.2微藻固碳机理研究微藻大多是专性光合自养微生物，其光合作用和呼吸作用的强度大大超过同等重量的大型高等植物的代谢总量。
C、N、P、K、Mg、Ca、S等是微藻生长的主要营养元素，其中碳是最主要的，也是最重要的营养元素。
微藻从溶于水中的无机碳中获取碳源，无机碳源包括：CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-各种形态所占比例因PH而异。
大部分微藻只吸收CO2，只有少数可以利用HCO3-等。
不少微藻在适应水体无机碳浓度变化的过程中，会在细胞内形成一种主动转化无机碳的机制---CO2的浓缩机制（CCMs）[22,23,24]。
该机制对于那些只能利用CO2的微藻来说十分重要，它是一种可以帮助微藻适应外界CO2浓度变化的特别机制。
CCMs生物的一个主要的生理特征为：细胞对CO2表现出很高的表观亲和力，即低浓度的CO2就能满足其进行光合作用的需要；而其体内催化固定的限速酶Rubisco，对CO2的亲合力却很低，需要较高的CO2浓度才能获得正常的反应速度[25,26]。
1.3微藻培养相关因素的研究影响微藻固碳速率的因素很多，除了最重要的CO2外，还有其它影响因素，如培养基成分、温度、PH、光照强度等。
培养基应该有充足的营养物质提供微藻的生长，如C、N、P、S等都是微藻细胞重要成分。
其他基本的无机盐包括Fe、Mg、微量元素。
不同的目标产物，微藻所需的培养基的成分是不同的。
比如需得到的目标产物可以提取生物柴油，那么微藻应具有高的油脂含量。
在培养过程中进行缺氮培养可以提高微藻的油脂含量，但同时微藻的生长速率受到限制，生物质量的产能会下降，所以有必要对提高微藻油脂含量和生物质产量二者做一个最优的权衡[27]。
温度是调控微藻细胞生理活动的一个重要因素。
温度太高，会加速微藻新陈代谢速率，生物质积累速率降低；温度太低，则会抑制微藻的生长[28]。
各种微藻都有其最适生长温度。
高春燕[29]等研究得到当温度在25℃-30℃的范围内有利于小球藻对CO2的固定。
Sung[30]等在进气CO2浓度为10%条件下进行实验，当温度为25℃-35℃时，小球藻Chlorella sp.KR-1生长变化不大，当温度为40℃时生长速率有所下降，但仍表现较快的生长速率和较高的细胞密度。
水中溶解的无机碳的形态与pH有关，pH值对微藻固定空气中的CO2有重要的影响。
大部分微藻生长的最适pH在7左右，然而某些品种的微藻可以耐高pH环境（如螺旋藻可在pH为9的环境生长）或低pH环境（如Chlorococcum littorale在pH为4的环境生长）。
微藻生物反应器系统中CO2浓度与pH存在一定关系。
有研究表明，微藻光合培养过程中pH的增加是微藻细胞生长消耗无机碳的一个信号[31]。
对于微藻，并不是光照越强越有利于光合作用。
大多数微藻只适合低强度的光照，当光照强度达到400mmol m2s-1 ，微藻的新陈代谢开始加速[32]。
例如小球藻和Scenedesmus sp的饱和光照强度为200mmol m2s-1。
Ther-mophilic Chlorogleopsis sp 具有较强的光照适应能力。
它可在36.9-246.1mmol m2s-1范围的光照强度下生长，在光强为200mmol m2s-1条件下生长最好[9]。
在光强较弱的条件下，许多微藻从光自养转变成异养生长，有些甚至可以光合混养生长。
1.4 光反应器的研究建立高效、成本合理的光反应器系统是微藻固碳放大培养最重要的环节。
微藻培养的光反应器有开放式和封闭式两类。
开放式光反应器结构简单，造价低。
户外开放式微藻固碳培养是接近自然生态系统的一种培养方式，最有可能应用于商业生产，它可以通过较少的投入获得较大的产出。
但是户外的培养也暴露出一些缺点。
比如培养池水分蒸发非常严重，用于光合作用的CO2很容易扩散到大气中，同时面临外界污染等缺陷[33]。
除此之外，还有不稳定的光照，在培养池的底部不充足的光照传递。
鉴于以上问题，开放式培养系统有待于进一步的研究和探索。
封闭式的光生物反应器具有CO2固定效率高，不易被外界污染的优点。
封闭式光生物反应器有较大的比表面积，可减少细胞之间的遮挡效应，这种遮挡效应在开放池中尤为严重。
目前研究较多的封闭式光反应器主要有：1、垂直管式光反应器；2、平板光反应器；3、柱式光反应器。
这些光反应器各具优缺点[34，35，36]。
管式和平板光反应器的比表面积约20-80 m2/m3，可获得的光照强度1150μE m-1 s-1，是细胞生长的最优条件[38]。
平板光反应器具有比表面积大，光程短和光照周期短的特点。
有研究表明用平板光反应器培养微藻可以获得更高的细胞密度和更高的光合效率[38]。