臺灣博碩士論文加值系統

近年來大氣中二氧化碳濃度的增加已被認為是造成全球暖化的主要原因之一，人們開始研究有效降低二氧化碳濃度的方法。其中微藻固定法是具有潛力的方法之一，本研究以培養擬球藻固定二氧化碳為題，探討碳酸氫鈉濃度、溫度及光強度對擬球藻生長之影響。以一次一因子方法，進行擬球藻批次培養，利用生長速率及比生長速率找出適合擬球藻的生長條件，重要結果如下：
(1)碳酸氫鈉試驗濃度範圍為1至30 g/L，其生長速率在1至15 g/L時，隨著碳酸氫鈉濃度增加而升高，超過20 g/L對擬球藻生長產生抑制作用。碳酸氫鈉濃度對擬球藻生長以15 g/L為最佳。
(2)擬球藻培養溫度範圍為20~40℃，其生長速率在溫度20至30℃之間隨溫度升高而增加，30℃的生長速率為最高，溫度超過30℃對擬球藻生長產生抑制作用。溫度部份在30 ℃時有最佳生長。
(3)光源強度範圍以2000至20000 Lux為條件，生長速率在2000至8000 Lux開始加快。15000 Lux生長速率達到最高，15000到20000 Lux生長速率開始產生抑制作用而逐漸降低。光強度對擬球藻生長以15000 Lux有最佳生長。
(4)最後再將得到的最佳條件應用在高濃度培養，計算生質濃度是否增加，發現可以讓藻生質濃度從1.4 g/L增加到1.8 g/L。

關鍵字:擬球藻、光強度、碳酸氫鈉

In recent years, the increasing concentration of carbon dioxide in the atmosphere has been considered one of the main cause for global warming. People began to study ways to reduce carbon dioxide emission. Cultivation of microalgae is an potential method for fixing carbon dioxide. This study intends to investigate the effects of sodium bicarbonate concentration, temperature and light intensity on the growth of Nannochloropsis sp.. For batch cultures of Nannochloropsis sp., the growth rate and the specific growth rate were used to identify the suitable for growth conditions by one-factor method. The major events are as follows:
(1) Cultivations were conducted with sodium bicarbonate concentration in the range of 1 to 30 g / L. The growth rate of Nannochloropsis sp. increased with the increasing concentration of sodium bicarbonate up to 15 g/L. The growth inhibition was observed as the concentration over 20 g/L. The optimal concentration of sodium bicarbonate was 15 g/L.
(2) Tests were conducted with temperature in the range of of 20 to 40℃. The growth rate of Nannochloropsis sp. increased with the increasing temperature up to 30℃. The growth inhibition was also observed as the temperature greater than 35℃. The optimal temperature was 30℃.
(3) For Cultivations of Nannochloropsis sp., light intensity range was from 2000 to 20000 Lux. The growth rate of Nannochloropsis sp. increased with the increasing light intensity up to 15000 Lux. The growth inhibition was also observed as the light intensity greater than 15000 Lux.
(4) A high biomass concentration culture was conducted at the optimum conditions. The biomass concentration was up to 1.8 g/L with the initial biomass concentration of 1.4 g/L .

Keyword: Nannochloropsis sp., sodium bicarbonate, light intensity

目錄

中文摘要............................................... iii
英文摘要................................................iv
誌謝....................................................v
目錄...................................................vi
圖目錄................................................viii
表目錄..................................................x
第一章 前言............................................1
　　1.1研究動機.........................................1
　　1.2研究目的.........................................1
　　1.3研究內容.........................................2
第二章 文獻回顧........................................3
　　2.1全球暖化.........................................3
　　2.2溫室氣體.........................................3
　　2.3生物固定法.......................................4
　　2.4藻類介紹.........................................5
　　2.5批次培養.........................................6
　　2.6影響藻類生長的條件...............................6
　　2.7鹽度.............................................6
　　2.8溫度.............................................7
　　2.9光強度...........................................7
　　2.10波長............................................8
　　2.11酸鹼(pH)值......................................8
　　2.12碳、氮源對藻類影響...............................9
2.13攪拌............................................9
第三章 實驗材料與研究方法.............................10
3.1實驗架構........................................10
3.2實驗設備........................................11
3.3實驗藻種........................................12
3.4實驗器材與藥品..................................13
3.4.1實驗器材...................................13
3.4.2實驗藥品...................................14
3.5培養基組成......................................15
3.6分析方法........................................17
第四章 結果與討論......................................20
4.1碳酸氫鈉濃度對擬球藻生長之影響..................20
　　4.2培養溫度對擬球藻生長之影響......................23
　　4.3光強度對擬球藻生長之影響........................28
　　4.4光衰退效應對擬球藻生長速率之影響................35
　　4.5高濃度培養擬球藻................................37
　　4.6高濃度碳消耗....................................38
第五章 結論與建議..................................40
5.1結論........................................40
5.2建議........................................40
參考文獻...............................................42


圖目錄

圖3.1 實驗架構.........................................10
圖3.2實驗設備..........................................11
圖3.3擬球藻生質濃度與吸光度之檢量線圖..................18
圖4.1碳酸氫鈉濃度對擬球藻生長之影響....................21
圖4.2擬球藻比生長速率與初始碳酸氫鈉濃度之關係圖........21
圖4.3不同碳酸氫鈉濃度下擬球藻培養液之pH變化圖.........22
圖4.4培養溫度20℃下擬球藻的生長曲線....................24
圖4.5培養溫度25℃下擬球藻的生長曲線....................24
圖4.6培養溫度30℃下擬球藻的生長曲線...................25
圖4.7培養溫度35℃下擬球藻的生長曲線...................25
圖4.8培養溫度40℃下擬球藻的生長曲線...................26
圖4.9擬球藻比生長速率與溫度培養關係圖..................27
圖4.10不同溫度下擬球藻培養液之pH變化圖................27
圖4.11不同培養溫度下擬球藻培養液中溶氧值變化圖.........28
圖4.12光強度2000 Lux下擬球藻的生長曲線.................30
圖4.13光強度5000 Lux下擬球藻的生長曲線.................30
圖4.14光強度8000 Lux下擬球藻的生長曲線.................31
圖4.15光強度15000 Lux下擬球藻的生長曲線................31
圖4.16光強度20000 Lux下擬球藻的生長曲線................32
圖4.17擬球藻比生長速率與光強度關係圖...................33
圖4.18 Haldane模式生長速率模式與實驗比生長速率比較圖....33
圖4.19不同光強度下擬球藻培養液中pH值變化圖........................34
圖4.20不同光強度下擬球藻培養液中溶氧變化圖..........................34
圖4.21距離微藻液面深度3 cm的光強度衰減變化圖.....................36
圖4.22距離微藻液面深度6 cm的光強度衰減變化圖.....................36
圖4.23距離微藻液面深度9 cm的光強度衰減變化圖.....................37
圖4-24最佳條件應用於高濃度擬球藻培養之生質濃度變化圖...38
圖4-25擬球藻高濃度培養碳酸鹽類濃度變化圖...............39


















表目錄

表3-1實驗條件設計......................................12
表3-2Walne 培養基配方表................................16
表4.1碳酸氫鈉濃度對擬球藻比生長速率的影響..............22
表4.2培養溫度對擬球藻比生長速率的影響..................26
表4.3光強度對擬球藻比生長速率的影響....................32

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