火力發(fā)電廠尾氣成分及微藻吸收的方式

1、火力發(fā)電廠尾氣成分及微藻吸收的方式火力發(fā)電廠尾氣成分及微藻吸收的方式張軍一、火電廠廢氣的成分對(duì)一個(gè)典型的火電廠來(lái)說(shuō)，尾氣的成分主要包括煙灰和廢氣，其主要含量會(huì)有一定的變化。煙灰含量一般約占30%，具體成分見(jiàn)表1；其余則是各種廢氣，氣主要包括SOX、CO2、NOX、O2、N2具體含量見(jiàn)表2。表1煙灰的成分表2火電廠廢氣成分及參考百分比含量廢氣成分C02O2N2NOxS02備注百分比含量%14％6％80％60ppm120ppm備注：表2中的

2、氣體成分含量為南京華能電廠的尾氣成分，各個(gè)電廠的氣體成分會(huì)有所不同，這里作為參考數(shù)據(jù)。二、微藻固定CO2機(jī)理CO2固定是微藻利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH合成有機(jī)物的過(guò)程該過(guò)程是由Calvin和Benson發(fā)現(xiàn)的因此被稱(chēng)為CalvinBenson循環(huán)簡(jiǎn)稱(chēng)Calvin循環(huán)。Calvin循環(huán)由13個(gè)步驟組成主要分為羧化、還原和再生3個(gè)階段。羧化階段僅有一個(gè)反應(yīng)即在核酮糖15二磷酸羧化酶(Rubisco)的作用下催化核酮糖15二磷酸和CO

3、2產(chǎn)生3磷酸甘油酸。還原階段有兩步首先在3磷酸甘油酸激酶的作用下3磷酸甘油酸被ATP磷酸化形成13二磷酸甘油酸然后再在磷酸甘油醛脫氫酶的作用下被NADPH還原為甘油醛3磷酸.最后是核酮糖15二磷酸的再生階段甘油醛3磷酸分子在酶與ATP的作用下轉(zhuǎn)變、酸化形成核酮糖15二磷酸核酮糖15二磷酸再與CO2結(jié)合完成以上循環(huán)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2的固定。了解藻類(lèi)在光合作用過(guò)程中獲取外源無(wú)機(jī)碳的形式機(jī)理，無(wú)機(jī)碳在胞內(nèi)的運(yùn)輸機(jī)制，以及無(wú)機(jī)碳平衡體系對(duì)光合作用

4、的影響等對(duì)于研究微藻固定二氧化碳技術(shù)具有十分重要的理論意義。煙灰成份SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2OTiO2其他其氧化酶活性。依靠該機(jī)制可以在低濃度C02環(huán)境中也能達(dá)到較高的光合速率，這種機(jī)制廣泛存在于從細(xì)菌到高等植物的很多進(jìn)行光合作用的有機(jī)體中，但容易受到外界環(huán)境，如光、溫度、C02濃度和營(yíng)養(yǎng)狀況的影響。藍(lán)藻是一類(lèi)原核光合自養(yǎng)生物，以葉綠素a作為主要光合色素，通過(guò)Calvin循環(huán)固定C02，光合作用過(guò)程中釋放氧。藍(lán)藻細(xì)胞

5、的光合作用對(duì)C02具有高親和力，聚球藻(Xynechococcus)與藍(lán)藻比較，在碳限制的恒化培養(yǎng)條件下，Synechococeus細(xì)胞固定C02的半飽和常數(shù)僅為3nmolL，而藍(lán)藻大約是200300μmolL。如果胞內(nèi)C02濃度僅為10～12μmolLI(與空氣達(dá)到平衡時(shí)的典型水環(huán)境中C02濃度)，則幾乎不可能有C02同化，這也表明在外部環(huán)境與藍(lán)藻的Rubisco間有CCM介入。研究表明藍(lán)藻具有C02轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，并且可以主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)HC03

6、。無(wú)機(jī)碳經(jīng)跨質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)，在藍(lán)藻胞內(nèi)以HC03形式累積。細(xì)胞質(zhì)中累積的HC03。經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入羧體，后經(jīng)碳酸酐酶催化脫水形成C02，引起Rubisco周?chē)鶦02濃度升高。其中，相當(dāng)一部分C02被Rubisco固定，余下的C02在向外擴(kuò)散過(guò)程中被依賴(lài)于光能的C02轉(zhuǎn)運(yùn)途徑部分回收。不同微藻轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制不同，現(xiàn)有模型還不能完全揭示CCM機(jī)制。3、二氧化碳濃度影響微藻耐受二氧化碳的能力和藻種的特異性有關(guān)。例如藻種Chlococcumlittale：從空氣

7、中轉(zhuǎn)到C02濃度大于20％條件下，出現(xiàn)1一4天的遲滯階段，但之后光合作用及細(xì)胞生長(zhǎng)卻有所提高；而當(dāng)轉(zhuǎn)移到濃度為40％的環(huán)境中，培養(yǎng)液的pH由70下降到64，PSII效率下降：而生長(zhǎng)在5％C02濃度的微藻轉(zhuǎn)移到40％C02環(huán)境中，卻沒(méi)有出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象，PSII也不下降，并且檢測(cè)不到胞內(nèi)和胞外CA。而采用ChellaxpUK001藻種，同樣條件下，從空氣中或從5％C02轉(zhuǎn)移到40%C02環(huán)境中，均未出現(xiàn)滯后階段，光合固碳未受到抑制，而且空氣中