Sammenlignet med tradisjonelle landbaserte avlinger mikroalger har vist seg å oppnå høyere biomasse og lipid utbytter på grunn av iboende høyere solar konvertering effektivitet ^1,2. Dyrking av mikroalger ved høye produktivitetspriser krever tilførsel av ulike næringsstoffer, inkludert en ekstern karbonkilde. Det forventes at store vekst anlegg vil bli integrert med industrielle avfallsstrømmer som industriell avgass for å minimalisere driftskostnadene, og på samme tid gi miljømessige utbedring. Industrielt avfall karbon er vanligvis i form av gass karbondioksid og kan inneholde forurensninger som har potensial til å negativt påvirke mikroalger produksjon. Spesifikt vil røkgass avledet fra kull har en rekke forurensninger, inkludert men ikke begrenset til, forbrenningsprodukter vann og karbondioksyd, såvel som oksyder av svovel og nitrogen, fint støv, organiske miljøgifter som dioksiner og furaner, og uorganiske conforurensninger slik som tungmetaller. Virkningen av de fleste av disse forurensninger inkludert uorganiske partikler med noen av dem kjent som tungmetaller på mikroalger produktivitet har ikke blitt utforsket. Noen av disse elementene kan være næringsstoffer i passende konsentrasjoner, men ved høyere konsentrasjoner kan de produsere celle dysfunksjon og død ^3.

Integreringen av mikroalger med industriell avgass har potensial til direkte å innføre uorganiske forurensninger inn i vekstmediet. Kullbasert røkgass har en rekke uorganiske elementer (for eksempel As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V og Zn) ved forskjellige konsentrasjoner og noen av disse, i lave konsentrasjon, representerer næringsstoffer for mikroalger vekst. Uorganiske forurensninger har en høy affinitet til å binde til mikroalgene og videre bli sorbert internt gjennom nærings transportører. Enkelte uorganiske forurensninger (dvs., Co, Cu, Zn og Mn) er næringsstoffer som utgjør en del av enzymer involvererd i fotosyntese, respirasjon og andre funksjoner ^3,4. Imidlertid, i overkant metaller og metalloider kan være giftig. Andre elementer, som for eksempel Pb, Cd, Sn, Sb, Se, As og Hg, er ikke kjent for å støtte cellefunksjon på en hvilken som helst konsentrasjon og representerer ikke-næringsmetaller som kan ha negativ innvirkning på vekstkultur ^3,5,6. Tilstedeværelsen av noen av disse forurensninger har potensial til å gi negative effekter på mikroalger cellefunksjon. Videre interaksjonen av flere metaller med mikroalger kompliserer vekst dynamikk, og har potensiale til å påvirke veksten.

Storskala økonomi har vært direkte knyttet til produktivitet dyrking system ^7-19. Videre er resirkulering medium i mikroalger vekst system for enten åpne kanal dammer (ORP) eller fotobioreaktorer (PBR) kritisk som den representerer 99,9 og 99,4% av massen, henholdsvis ^20. Tilstedeværelsen av uorganiske forurensninger i media kan begrense m instansicroalgae produktivitet og resirkulering av media på grunn av forurensning bygge opp. Denne studien eksperimentelt bestemte virkningen av 14 uorganiske forurensninger (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V og Zn), ved konsentrasjoner som forventes fra integreringen av mikroalgedyrkingssystemer med kull avledet røkgass, på produktiviteten av N. salina vokst i lufttransport PBRs. Forurensningene som brukes i denne undersøkelsen har vist seg å ikke bare være til stede i kullbasert avgass men kommunalt avfallsbasert røkgass, biosolids basert røkgass, kommunalt avløpsvann, produsert vann, svekket grunnvann og sjøvann ^21-23. Konsentrasjonene brukt i denne studien er basert på hva som forventes hvis mikroalger vekst systemer ble integrert med en kullbasert CO ₂ kilde med en opptakseffektivitet demonstrert i kommersielle PBR systemer ^20. Detaljerte beregninger som støtter konsentrasjonene av tungmetaller og uorganiske forurensninger er presentert i Napanet al. ²⁴ analyseteknikker ble brukt for å forstå fordelingen av de fleste av metallene i biomassen, media og miljø. Metodene som presenteres aktivert vurdering av produktivitet potensial for mikroalger i henhold uorganisk forurensning stress og kvantifisering av sin ende skjebne.