研究目的及意义

随着世界人口的不断增长、工业化的日益发展，人类对能源的需求不断扩大，致使能源危机日益严重。以现在的消耗速度，到 2050 年，传统石油燃料极可能消耗殆尽[1]。更重要的是，化石燃料燃烧释放大量温室气体，使得即使在后工业时代，环境中温室气体的含量仍以惊人的速度增长，约占 25%[2]。因此，人类迫切地寻找环保和可再生性替代能源。生物质能源蕴藏量巨大，在不影响粮食生产和环境友好的前提下可为全球提供 30%的能源需求，是可再生能源的重要组成部分[3]。在众多的生物质能源原料中，微藻具有种类多、生长速率快、固碳能力强、生长环境要求低等诸多优势而被认为是最有潜力替代传统化石燃料的生物资源[4]。例如，生产 100 t微藻生物质可固定 183 t CO2，而且生产的微藻燃料呈碳中性[5]。目前微藻在用作处理选矿废水时效果良好，具有较好的发展前景。本文就能源微藻处理选矿废水的相关实验过程以及实验方式进行概述，希望为微藻生物能源的发展提供借鉴。

国内外研究现状

微藻生物技术产业规模和潜力之间的差距主源于对微藻生物技术研发的不足, 诸多技术“瓶颈”尚未解决. 从研发历史来看, 人类利用微藻不足百年, 与工业微生物、农业作物的研发历史相比十分短暂; 从产业研发投入来看, 近几十年来全世界对微藻生物技术的研发投入远远低于对工业微生物和农业作物的研发投入. 因此, 微藻生物技术产业的发展存在很多具有挑战性的基础技术问题, 主要体现在微藻养殖物种筛查和培育所需的生物学基础研究不足以及产业技术工程基础研究薄弱等目前世界范围内掀起了一股研发微藻生物质能源的热潮。2006 年以来, 全球新成立了上百家从事微藻生物质能源开发的创业公司[36]. 这些公司从政府、风险投资、石油公司和航空公司等渠道获得经费支持, 从事微藻生物质能源技术研发[37,38]. 全球的众多科研机构也纷纷开始从事微藻生物技术方面的研究, 微藻生物技术产业研究出现了空前火热的局面[6]. 我国也先后启动“863”, “973”[18]和“十二五”重大专项等开展相关研究. 。对全球的微藻能源生物研究有如下情况：第一, 微藻生物技术有潜力解决困扰世界经济社会发展的能源、环境和粮食问题, 值得高度重视; 第二, 微藻生物能源技术的开发需要解决很多具有挑战性的技术瓶颈问题, 近期内产业化的可能性不大; 第三, 我国拥有微藻生物技术产业发展所特殊需要的土地和人力资源以及生产成本优势, 有望引领世界微藻生物技术的发展.

2. 研究的基本内容与方案

基本的内容及目标

微藻对选矿水有良好的处理效果，对保护环境，实现可持续发展具有重大意义。本次研究的内容和目的如下：

1.对选矿废水各种性质的测定，其中包括ICP 各金属离子浓度、COD、BOD、总N、总P、硝态氮、氨氮、有机P、无机P的测定。

2.用选矿废水培养微藻。