专利名称：一种海面养殖微藻的方法
技术领域：
本发明涉及一种养殖方法，特别是一种海面养殖微藻的方法，属于水产养殖技术领域。
背景技术：
微藻是水生微生物，具有光合作用能力，能吸收二氧化碳，放出氧气，属于低等植物。在海洋中，微藻是最为重要的有机物生产者、固定二氧化碳和转化太阳能的生物。
和高等植物相比，微藻利用阳光的效率高，单位面积产量是高等植物的10倍以上。大规模的微藻培养，每生产1 t微藻，可以消耗约1.5 t 二氧化碳，通过光合作用，将二氧化碳转化成油脂、碳水化合物和蛋白质等，可以用作为饲料、食品、燃料、化工原料以及可降解塑料等的生产。
大海中有数量巨大的海洋微藻。但是，由于微藻在海水中的浓度极低，微藻个体体积微小，所以通过从海水中滤取微藻来加以利用在目前是不现实的。
海洋面积占地球表面积的70%，即使是近岸海面的面积也是巨大的，如果能够利用近岸海面来生产微藻，不仅可以解决土地不足的问题，还有条件生产巨大量的微藻，因而可以大规模的获得生物质资源。通过在近岸海域培养微藻，不仅可以获得微藻生物质，还可以有效减轻近岸特别是近河口海域的富营养化问题，有利于环境保护。在外海可以更大面积培养海藻，可以通过操作船或操作平台的建设，在外海专门培养微藻并且直接收集、加工成各种产品或初级产品用船运回陆地。
但是，在海洋中培养微藻和网箱养鱼不同，微藻个体微小，需要特殊的技术才能保证微藻能够有效地得到养殖和收集。发明内容
本发明目的在于提供一种利用海面养殖微藻的方法，该方法可以解决微藻培养需要的阳光、营养交换、二氧化碳传递和微藻收集等方面问题。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是本方法采用特殊的微藻培养筒培养微藻，这种培养筒可以浮在海面，随着海面波浪而运动。由于培养筒有扦拉绳相对固定不会漂走，但是具有活动余地。培养筒两端、两侧和/ 或底部的筒壁镶嵌或固定着微孔滤膜，微孔滤膜的膜孔为0. 0Γ10 μ m，微孔滤膜可以用有机合成材料也可以用陶瓷制成，滤膜的作用是允许海水通过滤膜使培养筒内外的海水可以进行交换，但是微藻细胞不能穿过滤膜而只能保留在培养筒中。通过培养筒在海面水波浪运动和微孔滤膜的透性，实现培养筒内外海水的交换，筒外的海水具有营养和溶解的二氧化碳，培养筒外的海水通过微孔滤膜进入培养筒，使培养筒内的微藻可以获得新的营养素， 保持生长。微孔滤膜还阻挡了食藻动物进入培养筒吃食微藻。培养筒的上部是由玻璃或者有机玻璃制成，可以透过太阳光，保证了培养筒内微藻可以获得光照。培养筒的底部或端部具有出料口，连接着连接管。连接管可以是耐海水腐蚀的胶管或其他材料的水管，连接管相互连接最后连接到总管，通过总管的泵可以回收培养筒中的藻液，从而可以定期的或不定期地从培养筒中收集培养的微藻生物质。培养筒的上部是中间密封着空气的透明夹层制成，夹层的厚度为0. 5 cm或者更厚，但是一般如果厚度超过培养筒的直径或者培养筒的内部空间的厚度，培养筒容易倾倒，难以保证透明层朝上使微藻能够接受阳光。密封着空气的夹层的作用是保持培养筒由于浮力的作用总是处于海面而且保持透明层朝上。培养筒的形状可以是圆柱体也可以是长方体，或者是其他形状。
本发明相对于现有技术的有益效果是到目前为止，还没有一种方法可以像本发明的方法一样可以在海面直接培养微藻，而又能保证培养的微藻生物质可以得到收集和利用。目前，培养微藻的方法有淡水培养和海水培养2大类，淡水培养一般采用开放池培养或者各种封闭的反应器培养。海水培养也是由各式封闭反应器来培养或者由在陆地上修建的培养池来培养。这些方法或者要消耗土地，或者依赖培养设备，都不能充分利用海洋的营养和海面可以得到的太阳光照。本发明的海面微藻培养方法就克服了这些缺点，可以充分利用海洋资源，大大地节约了土地，实现资源生产向海洋扩展。本发明的方法生产方便、成本低，微藻生长速度快，可以大规模开展微藻繁殖生产，而且易于推广。本发明的方法还有利于海洋富营养化问题的解决，可以有效降低培养海域的海水富营养化程度，有利于环境保护。由于本发明是采用投种培养微藻，微藻的生长强度比海水自然条件下的生长高，所以二氧化碳富集和海水营养消耗等方面的环境保护效果更好。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1本方法采用特殊的微藻培养筒培养微藻，这种培养筒为圆柱体，可以浮在海面，随着海面波浪而运动。培养筒有扦拉绳相对固定不会漂走，但是具有活动余地。培养筒由厚度为1 mm的有机玻璃制成，可以透过太阳光。培养筒的尺寸为Φ40Χ200 cm。在培养筒的两端各有1个Φ15( πι的圆形空洞，这2个空洞用有机材料制成的微孔滤膜封住。在筒体的周边除顶部空气隔层以外的地方，开设6个尺寸为40X10 cm的开口，开口用微孔滤膜封住。所有封了微孔滤膜的开口在外侧固定一层不锈钢网，用于保护微孔滤膜不被鱼类等动物攻击而破裂。微孔滤膜的膜孔为1 μ m，微孔滤膜用有机合成材料制成，滤膜的作用是允许海水通过滤膜使培养筒内外的海水可以进行交换，但是微藻细胞不能穿过滤膜而只能保留在培养筒中，而且食藻动物也不能进入培养筒吃食微藻。培养筒的底部具有一个出料口，连接着连接管。连接管采用耐海水腐蚀的胶管，连接管，通过总管的泵可以回收培养筒中的藻液。 培养筒顶部焊接一块半柱面的有机玻璃，与筒体形成一个厚度为5 cm的中空透明隔层，这个隔层密封着空气，其作用是保持培养筒由于浮力的作用总是处于海面而且保持透明的隔层朝上。
第一次培养需要通过培养筒的出料口向培养筒中注入25升藻细胞浓度为IXlO8 个/ml的杜氏盐藻mnaliellei salina)种液，将培养筒投入海面。在夏天(如果在南海一些藻种冬天也可以培养)，在海面培养30天(晴日，如遇阴雨需适当延长时间)。然后利用泵从培养筒抽取藻液，直到流出的藻液细胞含量为IX IO6个/ml左右为止。从收集的藻液可以得到约450克微藻细胞干物质，产率为15 g/天。以后不需要再注入种液，培养筒中留下的藻细胞可以起到种子的作用。
实施例2培养筒由厚度为2 mm的PVC制成，培养筒的尺寸为Φ50X 300 cm。在培养筒的两端各有1个Φ30( πι的圆形空洞，这2个空洞用有机材料制成的微孔滤膜封住。在筒体的周边除顶部空气隔层以外的地方，开设10个尺寸为50X10 cm的开口，开口用微孔滤膜封住。 所有封了微孔滤膜的开口在外侧固定一层不锈钢网，用于保护微孔滤膜不被鱼类等动物攻击而破裂。微孔滤膜的膜孔为0.45 μ m，微孔滤膜用有机合成材料制成，滤膜的作用是允许海水通过滤膜使培养筒内外的海水可以进行交换，但是微藻细胞不能穿过滤膜而只能保留在培养筒中，而且食藻动物也不能进入培养筒吃食微藻。培养筒的底部具有一个出料口， 连接着连接管。连接管采用耐海水腐蚀的胶管，连接管，通过总管的泵可以回收培养筒中的藻液。培养筒顶部割开角度为120°的开口，粘接一个弧形柱面的有机玻璃材料的厚度为10 cm的中空透明隔层，中空隔层和培养筒体的粘接必须密封和牢固，不能有泄漏。隔层密封着空气，其作用是保持培养筒由于浮力的作用总是处于海面而且保持透明的隔层朝上。
第一次培养需要通过培养筒的出料口向培养筒中注入50升藻细胞浓度为IXlO8 个/ml的海水小球藻iphlorella vulgris)种液，将培养筒投入海面。在夏天，在海面培养 20天(晴日，如遇阴雨需适当延长时间)。然后利用泵从培养筒抽取藻液，直到流出的藻液细胞含量为IX IO6个/ml左右为止。从收集的藻液可以得到约1000克微藻细胞干物质，产率为50g/天。以后不需要再注入种液，培养筒中留下的藻细胞可以起到种子的作用。
权利要求
1.一种海面养殖微藻的方法，其特征在于采用微藻培养筒培养微藻，培养筒是由玻璃、有机玻璃、塑料或其他有机材料制成，培养筒的上部由透明材料制成可以透过太阳光， 培养筒两端、两侧和底部的筒壁上设有微孔滤膜，培养筒的上部是中间密封着空气的透明材料制成的夹层组成，培养筒的底部或端部具有出料口，连接着连接管，连接管相互连接最后连接到总管，通过总管可以用泵回收培养筒中的藻液，培养筒浮在海面上，设有扦拉绳使培养筒相对固定不会漂走，并具有活动余地，随着海面波浪运动；第一次培养需要通过培养筒的出料口向培养筒中注入微藻种液，在海面培养到收获时间，然后利用泵从培养筒抽取藻液，回收大部分藻细胞，在培养筒中留下一定量的藻细胞作为下一批次培养的种子。
2.根据权利要求1所述的一种海面养殖微藻的方法，其特征在于所述的微孔滤膜为有机合成材料或陶瓷材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种海面养殖微藻的方法，其特征在于所述的微孔滤膜的膜孔为0.0广10 μ m，滤膜的作用是允许海水通过滤膜使培养筒内外的海水可以进行交换，微藻细胞不能穿过滤膜而只能保留在培养筒中，海中的食藻生物也不能透过滤膜从而不能进入培养筒中影响微藻的生产。
4.根据权利要求1所述的一种海面养殖微藻的方法，其特征在于所述的微孔滤膜通过镶嵌或固定的方式设置在培养筒的两端、两侧和底部。
5.根据权利要求1所述的一种海面养殖微藻的方法，其特征在于所述的夹层的厚度为0. 5厘米到培养筒直径或者内空厚度尺寸的1倍，密封着空气的夹层的作用是保持培养筒由于浮力的作用总是处于海面而且保持透明层朝上。
6.根据权利要求1所述的一种海面养殖微藻的方法，其特征在于所述的培养筒的形状是圆柱体或长方体或者是其他形状。
全文摘要
本发明涉及一种海面养殖微藻的方法，本方法采用特殊的微藻培养筒培养微藻，培养筒可以浮在海面，通过设在培养筒上的扦拉绳相对固定不会漂走，上部由透明材料制成可以透过太阳光，培养筒两端、两侧和底部的筒壁镶嵌或固定着微孔滤膜，培养筒的底部或端部具有出口，连接着连接管，连接管连接到总管，通过总管的泵回收培养筒中的藻液；培养筒的上部是中间密封着空气的透明材料制成的夹层组成，密封着空气的夹层的作用是保持培养筒由于浮力的作用总是处于海面而且保持透明层朝上；该养殖方法方便简单，成本低，能在自然环境中利用海水的营养和海面的光照繁殖微藻，培养的微藻被限制在培养筒内不会分散到大海中，从而有利于微藻的收集。
文档编号C12R1/89GK102517218SQ20111044669
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者李雁群 申请人:广东海洋大学