重金属や微細藻類の生産性に関するその他の無機汚染物質の定量

伝統的な地上の作物に比べて微細藻類は、固有の高い太陽光変換効率^1,2に起因する高いバイオマスおよび脂質収率を達成することが示されています。高い生産速度での微細藻類の培養は、外部の炭素源を含む様々な栄養素の供給を必要とします。これは、大規模な成長設備は、生産コストを最小限に抑えると同時に、環境の改善を提供するために、このような産業煙道ガスなどの産業廃棄物の流れと統合されることが期待されます。産業廃棄物の炭素は、気体の二酸化炭素の形で、典型的には負微細藻類の生産に影響を与える可能性があり、汚染物質を含有することができます。具体的には、石炭から誘導された煙道ガスは、以下を含む様々な汚染物質を持っているが、燃焼生成物の水と二酸化炭素、ならびに硫黄および窒素、細塵、ダイオキシン類およびフランなどの有機汚染物質の酸化物、及び無機詐欺に限定されるものではありません重金属など汚染物。微細藻類の生産性の重金属として知られているそれらのいくつかと無機物を含むこれらの汚染物質の大部分の影響が検討されていません。これらの要素のいくつかは、しかし、より高い濃度で、それらは細胞機能不全および死^3を生成することができ、適切な濃度での栄養素であることができます。

産業煙道ガスと微細藻類の統合直接増殖培地中に無機汚染物質を導入する可能性を有します。石炭ベースの煙道ガスは低に、種々の濃度の無機元素（ 例えば、として、カドミウム、コバルト、クロム、銅、水銀、マンガン、ニッケル、Pb、SbおよびSeの、Snを、VおよびZn）の様々なそのうちのいくつかを持っています濃度は、微細藻類の成長のための栄養素を表します。無機汚染物質は、微細藻類に特異的に結合すると、さらに栄養輸送体を介して内部的に吸着され、高い親和性を有します。一部の無機汚染物質（ すなわち、コバルト、銅、亜鉛およびMn）が関与する酵素の一部を形成する栄養素であります光合成、呼吸およびその他の機能^3,4中のd。しかし、過剰の金属及びメタロイドに毒性であり得ます。このような鉛、カドミウム、錫、Sbを、セレン、As及び水銀のような他の要素は、任意の濃度で細胞機能をサポートし、負培養増殖^3,5,6に影響^を与える可能性があり、非栄養素の金属を表すことが知られていません。これらの汚染物質のいずれかの存在は、微細藻類の細胞機能に対する負の効果をもたらす可能性を有します。さらに、微細藻類で複数の金属の相互作用は、成長動力学を複雑にし、成長に影響を与える可能性を有します。

大規模な経済学は、直接栽培システム^7-19の生産にリンクされています。それは質量の99.9と99.4％で、それぞれ^20を表すようにまた、オープン軌道池（ORP）またはフォトバイオリアクターのいずれかのための微細藻類の成長システム（PBR）中の培地のリサイクルは重要です。メディア中の無機汚染物質の存在は、最終的にMが制限される可能性がicroalgaeの生産性とによる汚染物質の蓄積へのメディアの再利用。この研究は、実験的に微細藻類培養システムの統合から期待される濃度で、14無機汚染物質（AS、カドミウム、コバルト、クロム、銅、水銀、マンガン、ニッケル、Pb、SbおよびSeの、錫、VおよびZn）の影響を決定しました石炭は、Nの生産性に、煙道ガスを導出してサリナは空輸PBRSで増殖させました。本研究で用いた汚染物質は、石炭ベースの煙道ガスが、一般廃棄物系の煙道ガス、バイオソリッドベースの煙道ガス、都市下水、生成水、減損地下水や海水^21-23に存在しないことが示されています。この研究で使用した濃度は、微細藻類の成長システムは、商用PBRシステム²⁰において実証取り込み効率で石炭ベースのCO ₂源と統合された場合に予想されるものに基づいています。重金属や無機汚染物質の濃度を支援する詳細な計算はNapanに提示されていますら ²⁴の分析技術は、バイオマス、メディア環境における金属の大部分の分布を把握するために使用されました。提示される方法は、無機汚染物質のストレスとそのエンド運命の定量化の下で微細藻類の生産能力の評価を可能にしました。