CN101942391A

CN101942391A - 一种藻类培养液和培养藻类的方法

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Publication number: CN101942391A
Application number: CN 201010281684
Authority: CN
Inventors: 杨苏文; 孟伟; 金相灿; 王圣瑞
Original assignee: 杨苏文
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2011-01-12

Abstract

本发明提供了一种藻类培养基础液，包括以下成分：浓度为3g/L～5g/L的粪便，3ml/L～5ml/L的尿液，6.5ml/L～10ml/L的厨余用水，0.025g/L～0.04g/L的含磷洗衣粉，溶液为去离子水。还提供将该藻类培养基础液进行稀释后可得到的不同营养级别的藻类培养液。还提供一种培养藻类的方法，包括以下步骤：a)将待培养的藻种接种入超贫培养液中饥培；b)将饥培后的藻种接入权利要求3至5中任一项所述的藻类培养液中进行培养。本发明提供的不同营养级别的藻类培养液由生活污水配制而成，其中含有丰富的COD、N、P等藻类生长所需的物质，能够再现藻类真实生长环境，实现藻种的单独或多藻种混合培养。

Description

一种藻类培养液和培养藻类的方法

技术领域

本发明涉及藻类培养领域，具体涉及一种藻类培养液和培养藻类的方法。

背景技术

目前我国的湖泊等水域受到严重污染，有机物及氮磷等营养物质大量排放入水体中，藻类在湖泊等水域中分布范围很广，随着湖泊富营养进程的不断加速，湖泊中一些优势藻类过度增殖，破坏了水生生态系统食物网正常的营养动态平衡，并引发一系列环境甚至健康问题。藻类对营养物质具有特殊的敏感性，根据表1湖泊富营养化分级标准，可将水体分为超贫、贫、中、富等营养级别，通过在不同营养级别下对藻类进行培养，研究湖泊中优势藻类的生长周期及其在不同营养水平下变化的趋势，可以考察湖泊的污染情况。

表1湖泊富营养化分级标准

目前在实验室中进行实验时使用化学药品配制培养液模拟各不同营养级别的水体对藻类进行培养，以研究不同营养水平下藻类的生长状况，但都是藻的单种纯培养，培养出的藻类只能用来开展单藻的各种实验。还没有培养基可以用来进行多藻类混合培养以开展混藻的种间竞争或模拟自然水体的富营养化藻华实验。比如M11、MA和CT培养基只能用来培养蓝藻或绿藻，D1培养基只能用来培养硅藻。另外传统单藻的培养液都是化学培养液，成分复杂，且成本较高。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种藻类培养基础液以及由该基础液经过稀释制备而成的各营养级的藻类培养液，可以模拟自然水体进行单藻或多藻种混合培养。本发明还提供了一种培养藻类的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种藻类培养基础液，包括以下成分：

浓度为3g/L～5g/L的粪便，3ml/L～5ml/L的尿液，6.5ml/L～10ml/L的厨余用水，0.025g/L～0.04g/L的含磷洗衣粉，溶液为去离子水。

作为优选，还包括浓度为0.01g/L～0.02g/L的洗面奶，0.03ml/L～0.06ml/L的洗手液，0.03ml/L～0.06ml/L的洗发水，0.02ml/L～0.03ml/L的沐浴液，0.01g/L～0.02g/L的牙膏。

一种藻类培养液，利用去离子水对藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜0.36mg/L，TN＜0.06mg/L，TP＜1μg/L。

一种藻类培养液，利用去离子水对藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜1.8mg/L，TN＜0.31mg/L，TP＜23μg/L。

一种藻类培养液，利用去离子水对藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜7.1mg/L，TN＜1.2mg/L，TP＜110μg/L。

一种培养藻类的方法，包括以下步骤：

a)将待培养的藻种接种入超贫培养液中饥培；

b)将饥培后的藻种接入以上提供的各藻类培养液中进行培养。

作为优选，所述b)在光照培养箱中培养，光照周期为12∶12，光照强度为2400lux～2600lux，温度为20℃～28℃。

作为优选，所述藻种为月牙藻、四尾栅藻、铜绿微囊藻、谷皮菱形藻、螺旋藻和水华束丝藻中的一种或几种。

作为优选，所述藻种为月牙藻、四尾栅藻、铜绿微囊藻或谷皮菱形藻时，所述a)为将藻种原液进行离心，倒掉上清液后接种入超贫培养液中饥培30h～40h。

作为优选，所述藻种为螺旋藻或水华束丝藻时，采用原液浓缩法将藻种接种入超贫培养液中饥培65h～80h。

本发明提供一种藻类培养基础液，为开展在模拟自然水质条件下藻类的研究，采用生活污水各组分为原料配制而成，通过稀释制备成不同营养级别的藻类培养液，其中含有丰富的COD、N、P等藻类生长所需的物质，能够再现藻类真实生长环境，实现藻种的单独或多藻种混合培养，为在实验室条件下开展自然水体藻类生长、竞争、演替、水华发生风险等研究提供坚实基础。。

附图说明

图1为本发明一种具体实施方式中六种藻类在中营养级的藻类培养液中藻细胞COD值的柱状图；

图2为本发明一种具体实施方式中六种藻类在富营养级的藻类培养液中藻细胞COD值的柱状图；

图3为本发明一种具体实施方式中螺旋藻不同生长时期及营养级别的藻细胞TN变化；

图4为本发明一种具体实施方式中螺旋藻不同营养级别的藻细胞TP变化。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

藻类的生长需要氮磷等大量元素、一些微量元素及维生素，自然水体中这些营养主要来源于陆地污染源的排放，包括生活污水、畜禽养殖这些高氮磷营养物的排放，这些高氮磷的污染物进入水体，形成水体的不同营养级别。本发明通过对生活污水各种成分的合理配比，模拟自然水体配置藻类培养液，进行藻类培养。

为便于配制培养液，可先配置藻类培养基础液，然后通过不同倍数的稀释制备不同营养级别的藻类培养液。本发明提供的藻类培养基础液包括以下成分：浓度为3g/L～5g/L的粪便，3ml/L～5ml/L的尿液，6.5ml/L～10ml/L的厨余用水，0.025g/L～0.04g/L的含磷洗衣粉，溶液为去离子水。粪便、尿液提供有机物和氮；厨余用水为厨房烹饪等产生的排水，其中含有丰富的有机物；含磷洗衣粉为藻类的生长提供丰富的磷，这里只要使用含磷的洗衣粉即可，不同品牌的含磷洗衣粉中含磷量较为接近，可不受品牌限制。

自然水体中污染物的成分非常复杂，为了更丰富培养液中有机物的含量并模拟实际的生活污水，培养液中优选还加入浓度为0.01g/L～0.02g/L的洗面奶，0.03ml/L～0.06ml/L的洗手液，0.03ml/L～0.06ml/L的洗发水，0.02ml/L～0.03ml/L的沐浴液，0.01g/L～0.02g/L的牙膏。这些物质对COD、总氮、总磷都有一定的贡献率，虽然较小但能模拟成分复杂的生活污水，因此洗面奶、洗手液、洗发水、沐浴液和牙膏不受品牌限制，达到能提供有机物、N、P的目的即可。

为模拟自然水体的营养级别，根据湖泊富营养化分级标准，本发明还提供了三个营养级别的培养液，分别为贫营养级的藻类培养液，中营养级的藻类培养液和富营养级的藻类培养液。贫营养级的藻类培养液为利用去离子水对藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜0.36mg/L，TN＜0.06mg/L，TP＜1μg/L；中营养级的藻类培养液为利用去离子水对藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜1.8mg/L，TN＜0.31mg/L，TP＜23μg/L；富营养级的藻类培养液为利用去离子水对藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜7.1mg/L，TN＜1.2mg/L，TP＜110μg/L。

本发明还提供了培养藻类的方法，包括以下步骤：

a)本发明选取湖泊中有代表性的藻种进行培养，蓝藻、绿藻、硅藻为我国淡水浅水湖泊中的典型常见藻，优选蓝藻中的铜绿微囊藻、螺旋藻，绿藻中的月牙藻、四尾栅藻，硅藻中的谷皮菱形藻、水华束丝藻作为实验藻种，分别接种入超贫培养液中饥培，超贫培养液是指按照湖泊富营养化分级标准划分的营养级别为超贫的培养液，其中COD＜0.09mg/L，TN＜0.02mg/L，TP＜1μg/L。当藻种为月牙藻、四尾栅藻、铜绿微囊藻或谷皮菱形藻时，将藻种原液进行离心，倒掉上清液后接种入超贫培养液中饥培30h～40h。当藻种为螺旋藻或水华束丝藻时，由于螺旋藻或水华束丝藻不能离心，因此采用原液浓缩法将藻种接种入超贫培养液中饥培65h～80h。

b)将饥培后的藻种接入贫营养级的藻类培养液、中营养级的藻类培养液和富营养级的藻类培养液中，可以单藻和混藻两种方式分别接入培养液中进行培养，每种培养液中的接种量可为4.5×10⁴cell/ml～5.5×10⁴cell/ml。在光照培养箱中进行培养，作为优选，光照周期为12∶12，光照强度为2400lux～2600lux，温度为20℃～28℃。

实施例1：

配制藻类培养基础液，收集粪便、尿液、刷锅产生的厨余用水、加佳牌洗衣粉(含磷)，使用去离子水作为溶液进行配置，配制的溶液中含粪便4g/L，尿液4ml/L，厨余用水8ml/L，加佳牌洗衣粉0.034g/L。

然后将藻类培养基础液进行稀释分别得到贫营养级的藻类培养液、中营养级的藻类培养液和富营养级的藻类培养液。经检测贫营养级的藻类培养液中COD为0.08mg/L，TN为0.021mg/L，TP为0.67μg/L；中营养级的藻类培养液中COD为0.72mg/L，TN为0.19mg/L，TP为9.9μg/L；富营养级的藻类培养液中COD为2.2mg/L，TN为9.6mg/L，TP为50.3μg/L。

对藻类进行培养：

a)将月牙藻、四尾栅藻、铜绿微囊藻、谷皮菱形藻原液以4500r/min速度离心5min，倒出上清液再用4500r/min速度离心5min然后将他们分别接入超贫培养液中饥陪36小时；螺旋藻，水华束丝藻不能离心，采用原液浓缩法将原藻种接入分别接入超贫培养液中饥培3天。

超贫培养液可另行配制，也可由本发明提供的藻类培养基础液稀释而成，本实施例制备的超贫培养液中COD为0.06mg/L，TN为0.01mg/L，TP为0.47μg/L。

b)将饥培后的各藻种以单藻和六种藻混合培养两种方式分别接入前述已经配好的3个营养级别的藻类培养液中进行培养。单藻接种的，每种藻类在各培养液中接种量为5×10⁴cell/ml；六种藻混合培养的，各培养液中六种藻的接种量一共为5×10⁴cell/ml，每种藻的量平均分配。将各藻类培养液放入光照培养箱中对藻类进行培养，光照周期为12∶12，光照强度为2500lux，温度为25℃。

对六种单藻3个营养级别培养液中藻细胞进行计数，并定期测定COD、TN、TP值。

在贫营养级的藻类培养液中COD含量很低，由于检测限问题，只考虑中营养级和富营养级的情况。请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式中六种藻类在中营养级的藻类培养液中藻细胞COD值的柱状图。可以看到六种藻类的藻细胞COD值均随培养天数的增加迅速降低，说明一开始经过适应期进入增长期时藻类迅速生长，消耗大量的COD，然后藻类生长进入稳定期后，COD保持不变。藻类在增长期的快速增殖与自然水体中的实际情况相似。

请参考图2，图1为本发明一种具体实施方式中六种藻类在富营养级的藻类培养液中藻细胞COD值的柱状图。同样可以看到六种藻类在增长期快速增殖，藻细胞COD值均随培养天数的增加迅速降低。

以螺旋藻为例检测TN的变化，请参考图3，图3为本发明一种具体实施方式中螺旋藻不同生长时期及营养级别的藻细胞TN变化。可以看到在中、富营养级的藻类培养液中，螺旋藻开始时快速增殖，藻细胞TN值随着培养时间的增加而迅速降低，在贫营养级的藻类培养液中藻类仅维持生存，不出现对数繁殖。其它藻类的生长与螺旋藻类似。

以螺旋藻为例检测TP的变化，请参考图4，图4为本发明一种具体实施方式中螺旋藻不同营养级别的藻细胞TP变化。可以看到在中、富营养级的藻类培养液中，螺旋藻开始时快速增殖，藻细胞TP值随着培养天数的增加而迅速降低，在贫营养级的藻类培养液中藻类仅维持生存，不出现对数繁殖。其它藻类的生长与螺旋藻类似。

通过以上实验数据可知藻类在本发明提供的各营养级的藻类培养液中均可生长，可以混合培养藻类，并且在中、富营养级的藻类培养液中藻类出现快速增殖，在贫营养级的藻类培养液中藻类仅维持生存，不出现对数增殖，与藻类在自然水体中的生长规律相似，因此本发明提供的各营养级的藻类培养液能够达到实验目的，可以用于藻类的培养。

实施例2

在实施例1配制的藻类培养基础液中又加入可伶可俐清新去油洗面奶0.016g/L，蓝月亮洗手液0.048ml/L，海飞丝洗发水0.048ml/L，六神沐浴液0.024ml/L，中华皓清牙膏0.016g/L。

将配制成的藻类培养基础液进行稀释分别得到贫营养级的藻类培养液、中营养级的藻类培养液和富营养级的藻类培养液。经检测贫营养级的藻类培养液中COD为0.13mg/L，TN为0.036mg/L，TP为0.72μg/L；中营养级的藻类培养液中COD为0.98mg/L，TN为0.24mg/L，TP为10.2μg/L；富营养级的藻类培养液中COD为2.8mg/L，TN为1.04mg/L，TP为50.6μg/L。

用与实施例1相同的方法对六种藻类进行培养，定期测定COD、TN、TP值。实验结果与实施例1类似，藻类在各营养级的藻类培养液中均可生长，各营养级的藻类培养液可用于单藻或藻类的混合培养。

以上对本发明所提供的藻类培养液和培养藻类的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种藻类培养基础液，其特征在于，包括以下成分：

2.根据权利要求1所述的藻类培养基础液，其特征在于，还包括浓度为0.01g/L～0.02g/L的洗面奶，0.03ml/L～0.06ml/L的洗手液，0.03ml/L～0.06ml/L的洗发水，0.02ml/L～0.03ml/L的沐浴液，0.01g/L～0.02g/L的牙膏。

3.一种藻类培养液，其特征在于，利用去离子水对权利要求1或2所述的藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜0.36mg/L，TN＜0.06mg/L，TP＜1μg/L。

4.一种藻类培养液，其特征在于，利用去离子水对权利要求1或2所述的藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜1.8mg/L，TN＜0.31mg/L，TP＜23μg/L。

5.一种藻类培养液，其特征在于，利用去离子水对权利要求1或2所述的藻类培养基础液进行稀释得到，其中COD＜7.1mg/L，TN＜1.2mg/L，TP＜110μg/L。

6.一种培养藻类的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将待培养的藻种接种入超贫培养液中饥培；

b)将饥培后的藻种接入权利要求3至5中任一项所述的藻类培养液中进行培养。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述b)在光照培养箱中培养，光照周期为12∶12，光照强度为2400lux～2600lux，温度为20℃～28℃。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述藻种为月牙藻、四尾栅藻、铜绿微囊藻、谷皮菱形藻、螺旋藻和水华束丝藻中的一种或几种。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述藻种为月牙藻、四尾栅藻、铜绿微囊藻或谷皮菱形藻时，所述a)为将藻种原液进行离心，倒掉上清液后接种入超贫培养液中饥培30h～40h。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述藻种为螺旋藻或水华束丝藻时，采用原液浓缩法将藻种接种入超贫培养液中饥培65h～80h。