光生物反应器及其研究进展

简述了光生物的反应器的发展史,总结了各种光生物反应器的主要类型及其特点,对密封式光生物反应器和开放式光生物反应的优缺点进行了比较,并展了望了光物反应器的应用前景。     

气升式反应器培养集胞藻6803过程中光能利用特性研究

在气升式光生物反应器中,对集胞藻 6803 分批培养条件下的光衰减、平均光强、光的分布以及藻细胞生长对光能的利用特性进行分析.结果表明:Lambert-Beer 定律可较好描述细胞浓度及光程对光衰减的影响;随着藻细胞密度的增加,光生物反应器内平均光强不断减小,藻细胞的比光能吸收速率和比生长速率也不断降低,反应器中"暗区"体积在培养 6 d 后超过总体积的 80%;利用 Pirt 细胞生长生物能量模型描述比生长速率和比光能吸收速率的关系,在入射光强为 58.73 KJ/(m2(h),求得基于光能的细胞得率 YG 和维持系数 m 分别为 9.98×10-3g/kJ和0.445kJ/(g(h).     

光生物反应器中光衰减特征与螺旋藻生长动力学研究

分析了光照强度在光生物反应器中的分布特征，结果表明，当光波长及光传播的路径确定时，光生物反应器中光衰减特征主要受培养物生物量浓度的影响，由回归的模型对实验数据的拟合可分析光衰减特征与培养物生物量浓度的相关性，为光生物反应器中平均光照强度的确定奠定基础。在光生物反应器中，当营养底物和环境温度不是螺旋藻生长限制因子时，通过平均光照强度对螺旋藻比生长速率的影响分析，结果表明，在实验条件下，螺旋藻比生长速率与平均光照强度的动力学模型可用Aiba光生长抑制方程描述，光亲和系数Ks为238.29umol/(m^2.s)，光抑制系数Ki为0．00493s.m^2/umol，光生物反应器中螺旋藻生长的饱和光照强度出现在190－272umol/(m^2.s)的范围内。     

利用多层薄层贴壁光生物反应器室外培养螺旋藻的研究

设计开发一套新型多层薄层贴壁光生物反应器装置,利用其在室外进行螺旋藻(Spirulina sp.)的高密度培养,对适合螺旋藻的工业贴壁介质材料及光稀释倍数进行初步考察和评价。实验结果表明:附着在超细纤维毛巾上的螺旋藻生物量产率(30~60 g/(m~2·d))要高于附着在植绒材料上的螺旋藻生物量产率(10~40 g/(m~2·d));在实验期间,当光稀释倍数达到10×时,螺旋藻的生物量产率可达到45~60 g/(m~2·d),明显高于2.5×及5×光稀释倍数下的生物量产率;连续培养8 d的螺旋藻平均生物量产率达到30.3 g/(m~2·d),且其营养成分与传统液体培养的螺旋藻营养成分一致。上述结果为该反应器的规模化应用提供支持。     

气升式藻类光生物反应器的应用研究

藻类是光合生物,在适当的光照条件下才能进行高效的光合作用和加快生长。同时,光合作用产生氧气,如造成溶解氧过饱和,又会降低光合产率。因此,在藻类光生物反应器的设计中,必需重视两个问题。其一是提高反应器的光照表面积与体积比,以提高光能利用效率;其二是气升式反应器要通过气流传动,提高藻类的光能利用效率和传质效率,同时防止培养液中溶解氧过饱和。近年来国内外研制的藻类光生物反应器多为管式［１,５］和板式反应器［４］。作者认为气升式反应器不仅占地面积小,而且有可能较好地兼顾上述藻类培养的基本要求。因此研制了１００Ｌ外照…     

温度和光径对微绿球藻生长及营养成分含量的影响

研究了温度和光生物反应器的光径对微绿球藻(Nannochloropsis oculata Hibberd)生长及细胞内几种营养成分含量的影响。结果表明,温度对微绿球藻的生长有显著影响(P0.05),对几种营养成分的含量有极显著影响(P0.01),在28℃的培养条件下,细胞生长速度最快,此时蛋白质含量最高,为5.66%,多糖含量最低,仅为1.47%,但最大生物产量却是在30℃的条件下获得,总脂与叶绿素a的含量随温度的升高而降低,类胡萝卜素含量随温度升高而增大。光生物反应器的光径对微绿球藻的生长和总脂、可溶性蛋白、色素的含量有极显著影响(P0.01),对多糖含量有显著影响(P0.05),比生长速率、最高细胞密度和单位体积产量均随光径的增大而减小,单位面积产量随光径的增大而增大;总脂、可溶性蛋白和多糖的含量随光径的增大而降低,叶绿素和类胡萝卜素含量随光径增大而增大,类胡萝卜素含量的增大趋势比叶绿素更明显。     

光强,循环速度和温度对螺旋藻生长的影响

利用自制的一种新型光生物反应器对螺旋藻的生长进行了研究。结果表明：光照强度、流体循环速度和培养温度对藻体细胞的生长有显著的影响,稀土（Ｌａ＾３＋）无显著的影响,而接种密度对生长有较大的影响。在优化的培养条件下获得了螺旋藻的高密度培养,其生物量产率和培养密度分别达到了３６．８ｇ．ｍ＾－２．ｄ＾－ｄ和４．５ｇ．Ｌ＾－１的水平,藻体细胞的最大生长速度达到了０．４６６ｄ＾－１。     

微藻异养化培养的研究进展

微藻因其富含脂类、蛋白质和多糖,且具有光合作用效率高、生长周期短、可再生等突出特点,在食品、医药、保健品及生物能源领域得到了广泛应用[1-2]。但是,如何通过人工大规模培养技术高效率地获得微藻生物量是微藻资源开发利用的关键。现在的微藻培养技术多集中于光自养体系,包括户外开放式养殖和各种光生物反应器。然而,户外的开放式养殖生产效率低、占地面积大且易染菌;     

雪藻高密度连续培养中生物量和花生四烯酸的高产率

以 1 .4cm和 2 .8cm光径的平板光生物反应器 ,恒定高光强 [2 4 0 0 μE/(m2 ·s) ],通气、无菌高密度连续培养雪地绿藻 (简称雪藻 )。连续采收并补充等量新鲜培养液 ,当藻体生物量(以去灰分干重表示 ,AFDW)达恒态时 ,研究雪藻比生长速率 (SGR)、藻体的生物产量、总脂肪酸 (TFA)和花生四烯酸 (AA)产率。结果表明 ,尽管随着比生长速率增加 ,雪藻高密度连续培养体系的AA/TFA、TFA/AFDW和AA/AFDW三个指标有不同程度的降低 ,但生物产量、总脂肪酸及其花生四烯酸产出都相当高。 2 .8cm光径的平板光生物反应器中 ,雪藻SGR为0 .2d- 1 时 ,每平方米光照面积日获 35 .3gAFDW的高产量 ;SGR 0 .1 35d- 1 时 ,TFA产率最大 ,为7.0g/(m2 ·d) ,此时AA产率也最高 ,达 2 .6g/(m2 ·d)。尽管 1 .4cm光径的反应器的培养体积比前者下降了 5 0 % ,但细胞浓度明显提高 ,单位光照面积的AFDW和TFA最大日产率只下降了37.3%和 1 0 % ,分别为 2 2 .1和 6.3g/(m2 ·d) ,而AA的最大日产率也是 2 .6g/(m2 ·d)。结果还表明 ,氮或磷营养亏缺能明显提高雪藻AA含量的各项指标 ,同时高光强也有利于雪藻累积AA。     

美科学家开发出藻类可再生能源新系统

美国艾奥瓦州“能藻”LP公司负责市场销售与投资的副总裁托德·希尔登对媒体披露,公司筹集大量资本建立的藻类生产企业——“可再生世界能源公司”（RWE）开发出一种“光生物反应器系统”。     

Mudflat development in Jiangsu Province,China: Practices and experiences

This paper examines resource uses on the coast of Jiangsu Province, China. It focuses on mudflat development and describes and evaluates the diverse resource uses, such as agriculture, fisheries, tourism and nature reserves, harbors and industrial development, and the salt and the chemical industry, that are found there. Continuous population growth and economic demands have resulted in conflicts between the multiple uses and mudflat protection. It is suggested that more attention should be paid to utilization efficiency and high value-added mudflat products. A conceptual framework is presented to guide mudflat development and suitable uses for each county are suggested to support local livelihoods and maintain healthy ecological processes.     

Simplified modeling of flushing and residence times in 42 embayments in New England,USA, with special attention to Greenwich Bay,Rhode Island

A simplified protocol has been developed to meet the need for modeling hydrodynamics and transport in large numbers of embayments quickly and reliably. The procedure is illustrated with 42 embayments in southern New England, USA, giving special attention to Greenwich Bay, RI. The methodology uses simplifying assumptions. It efficiently uses available information wherever possible, and invokes experience where data are unavailable. It uses two-dimensional hydrodynamic and transport models to simulate tidal and subtidal circulation, flushing times, local residence times, and the distributions of conservative constituents over individual embayments. Preliminary results for a subset of the systems compare favorably with published values. The full set of results reveals relationships between flushing times and physical properties of the embayments. A set of relationships to estimate flushing and maximum residence times from the length and surface area of embayments in southern New England is also presented.     

海洋功能区划符合性判别方法初探——以港口功能区为例

借鉴国外用海兼容性和土地使用兼容性,分析了海洋功能区划符合性内涵,基奉原则,并以港口功能区为例,分析了港口用海对海洋环境的影响,建立了港口功能特征指标,以及港口功能区与海域使用之 间对照表.通过搭建起海域使用和海洋功能区划之间的桥梁,更好地为海域使用审批管理提供技术支持.     

An improved ‘Battjes’ method for predicting the probability of extreme waves

The Battjes method for predicting the 50 or 100-year design wave was developed to allow for the possibility that the highest wave in a 50 or 100 year period may occur during the second highest storm or even in lower storms. It uses the probability distribution of individual waves. It is first shown that a slightly different logical approach removes some of the problems encountered with the use of the method. It is then shown that it actually uses a different definition of return period to that used by the classic method because if two or more waves in a severe storm exceed H₅₀, then these are counted as separate events. A formula is developed which considers each storm as one event, but still takes account of the possibility of the highest wave in 50 years not coming from the most severe storm. Computation using this formula shows that it reduces H₅₀ by about 3% relative to the Battjes method.     

海洋地球物理平面剖面图的绘制

以海洋地磁平面剖面图(以下简称平剖图)的绘制为例,介绍了绘制海洋地球物理平剖图的基本原理和实现方法。该方法思想新颖,具有使用效率高、适用范围广、上手快、实现简单等优点。通过对908(我国近海海洋综合调查与评价专项)海洋地磁异常数据的试处理,取得了令人满意的效果。     

一种由80C552单片机控制的自动气象仪

介绍了一种由 80 C5 5 2单片机作为主控芯片的自动气象仪 ,能完成多种气象参数的测量。文中论述了其独有的特色以及硬件电路设计方法和软件设计方法     

洋浦近岸海域污染控制规划方案优化——Ⅱ.水质预测及污染物入海总量控制

在洋浦近岸海域潮流数值模型的基础上,建立了该海域的平流—扩散输运模型,利用该模型进行多种规划方案下的水质预测,计算污染物排海的控制总量,并对规划方案进行优化。     

海底重力取样技术的探讨

对重力取样器的用途、使用及相关技术进行了较全面的介绍，尤其介绍取样作业中的一些实际经验，对该取样器的技术特点、相关技术和未来发展方向进行深入的探讨。     

数学形态学方法在海面船目标检测中的应用

为进一步提高检测精度，提出1种将数学形态学方法应用到船目标检测数据后处理中的算法，根据该算法设计的数学形态学滤波器可以有效地消除SAR图像斑点噪声在船目标检测中造成的影响，减少船目标检测的误判，提高参数估计准确性。     

Numerical simulation and satellite observations of suspended matterin the North Sea

Two methods for the investigation of suspended particulate matter (SPM) transport in the North Sea are presented: numerical modeling and remote sensing by satellite. The principles and the main components of the two methods are outlined. The numerical model uses a particle tracer method for the simulation of advective transport. It takes into account the interaction with the sediment bed (deposition, erosion). Remote sensing uses data of the Coastal Zone Colour Scanner (CZCS). The physical background of remote sensing is outlined and an inverse modeling procedure for evaluation of the satellite images is described. Data obtained with the two methods are compared with each other and with ship measured data which shows the strong and the weak points of each method. The combined use of field measurements, satellite observations, numerical modeling and specific in situ process studies is recommended as the most effective way to investigate SPM transport