Sammenlignet med traditionelle terrestriske afgrøder har vist mikroalger for at opnå højere biomasse og lipid udbytter på grund af iboende højere sol virkningsgrader ^1,2. Dyrkning af mikroalger ved høje produktivitet kræver levering af forskellige næringsstoffer, herunder en ekstern kulstofkilde. Det forventes, at store vækst faciliteter vil blive integreret med industrielle affaldsstrømme såsom industrielle røggas for at minimere produktionsomkostningerne og samtidig give udbedring af miljøskader. Industriaffald carbon er typisk i form af gasformig carbondioxid og kan indeholde forurenende stoffer, der har potentiale til at have negativ indflydelse mikroalger produktion. Specifikt vil røggas fra kul har en række forurenende stoffer, herunder men ikke begrænset til forbrændingsprodukter vand og kuldioxid, samt oxider af svovl og nitrogen, fint støv, organiske kontaminanter, såsom dioxiner og furaner, og uorganisk conforureninger såsom tungmetaller. Virkningen af ​​de fleste af disse forurenende stoffer, herunder uorganiske med nogle af dem er kendt som tungmetaller på mikroalger produktivitet er ikke blevet undersøgt. Nogle af disse elementer kan være næringsstoffer i relevante koncentrationer, dog ved højere koncentrationer de kan producere celle dysfunktion og endda død ^3.

Integrationen af ​​mikroalger med industriel røggas har potentiale til direkte at indføre uorganiske forureninger i vækstmedier. Kulbaseret røggas har en række uorganiske elementer (f.eks, As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V og Zn) i forskellige koncentrationer hvoraf nogle, i lav koncentration, repræsenterer næringsstoffer for mikroalger vækst. Uorganiske forureninger har en høj affinitet til at binde til mikroalger og yderligere sorberes internt gennem næringsstoffer transportører. Nogle uorganiske forureninger (dvs., Co, Cu, Zn og Mn) er næringsstoffer, der indgår i enzymer involvererd i fotosyntese, respiration og andre funktioner ^3,4. Men i overskydende metaller og metalloider kan være giftige. Andre elementer, såsom Pb, Cd, Sn, Sb, Se, som og Hg, er ikke kendt for at støtte celle funktion i enhver koncentration og repræsenterer ikke-næringsstoffer metaller, der negativt kan påvirke væksten kultur ^3,5,6. Tilstedeværelsen af ​​nogen af ​​disse forurenende stoffer har potentialet til at producere negative effekter på mikroalger celle funktion. Endvidere samspillet af flere metaller med mikroalger komplicerer vækstdynamikken og har potentiale til at påvirke væksten.

Storstilede økonomi har været direkte forbundet med produktivitet dyrkning systemet ^7-19. Endvidere medium recirkulation i mikroalger vækstsystem for enten åbne raceway damme (ORP) eller fotobioreaktorer (PBR) er kritisk, da det repræsenterer 99,9 og 99,4% af massen, henholdsvis ^20. Tilstedeværelsen af ​​uorganiske forureninger i medierne kunne i sidste ende begrænse microalgae produktivitet og genanvendelse af medier på grund af forurenende opbygge. Denne undersøgelse eksperimentelt bestemte virkningen af ​​14 uorganiske forureninger (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V og Zn), ved koncentrationer, der forventes af integrationen af ​​mikroalger dyrkningssystemer med kul afledt røggas, om produktivitet N. salina dyrkes i airlift PBRs. Kontaminanterne anvendt i denne undersøgelse har vist sig at ikke kun være til stede i kulbaseret røggas men kommunalt affald baseret røggas, biosolids-baserede røggas, kommunalt spildevand, produceret vand, nedsat grundvand og havvand ^21-23. De anvendte koncentrationer i denne undersøgelse er baseret på, hvad der kunne forventes, hvis mikroalger vækst systemer blev integreret med et kulbaseret _CO2 kilde med en optagelse effektivitet demonstreret i kommercielle PBR systemer ^20. Detaljerede beregninger understøtter koncentrationerne af tungmetaller og uorganiske forureninger er præsenteret i Napanet al. ²⁴ Analytiske teknikker blev anvendt til at forstå fordelingen af størstedelen af metallerne i biomassen, medier og miljø. De metoder, der præsenteres aktiveret vurderingen af ​​produktiviteten potentiale mikroalger under uorganisk forurenende stress og kvantificering af deres ende skæbne.