Name: Ağır Metal ve Mikroalglerden Verimlilik Diğer İnorganik Bulaşanlar Kantitasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 20 s
Description: Keşfedin, kömür baca gazı koşullarında Nannochloropsis salina mikroalglerinin büyümesine ağır metal ve inorganik kirleticilerin etkisini ve birikimini nicelendirmeyi. ICP-MS analiziyle kontaminant kaderini belirleyin.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, metal/metaloid analizi sırasındaki yardımları için Ulusal Bilim Vakfı (ödül # 1335550), Utah Su Araştırma Laboratuvarı, Profesör Joan McLean ve Tessa Guy'dan fon sağladıkları için teşekkür etmek isterler. Yazarlar ayrıca veri toplama konusundaki desteği için Laura Birkhold'a ve Danna Olbright'a teşekkür eder.

<ol><li>Dismukes, G. C., Carrieri, D., Bennette, N., Ananyev, G. M., Posewitz, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aquatic+phototrophs%3A+efficient+alternatives+to+land-based+crops+for+biofuels%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Aquatic phototrophs: efficient alternatives to land-based crops for biofuels.</a> Curr Opin Biotechnol. 19 (3), 235-240 (2008).</li>
<li>Moody, J. W., McGinty, C. M., Quinn, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+evaluation+of+biofuel+potential+from+microalgae%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Global evaluation of biofuel potential from microalgae.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (23), 8691-8696 (2014).</li>
<li>Pinto, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy+metal-induced+oxidative+stress+in+algae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phycol%22%5BJournal%5D)">Heavy metal-induced oxidative stress in algae.</a> J Phycol. 39 (6), 1008-1018 (2003).</li>
<li>Gupta, A., Lutsenko, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+copper+transporting+ATPases+in+eukaryotic+organisms%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Genomics%22%5BJournal%5D)">Evolution of copper transporting ATPases in eukaryotic organisms.</a> Curr Genomics. 13 (2), 124-133 (2012).</li>
<li>Perales-Vela, H. V., Peña-Castro, J. M., Cañizares-Villanueva, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy+metal+detoxification+in+eukaryotic+microalgae%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Heavy metal detoxification in eukaryotic microalgae.</a> Chemosphere. 64 (1), 1-10 (2006).</li>
<li>Sandau, E., Sandau, P., Pulz, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy+metal+sorption+by+microalgae%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Heavy metal sorption by microalgae.</a> Acta Biotechnol. 16 (4), 227-235 (1996).</li>
<li>Amer, L., Adhikari, B., Pellegrino, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technoeconomic+analysis+of+five+microalgae-to-biofuels+processes+of+varying+complexity%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour+Technol%22%5BJournal%5D)">Technoeconomic analysis of five microalgae-to-biofuels processes of varying complexity.</a> Bioresour Technol. 102 (20), 9350-9359 (2011).</li>
<li>Benemann, J. R., Goebel, R. P., Weissman, J. C., Augenstein, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microalgae+as+a+source+of+liquid+fuels%5BTitle%5D)+AND+%22Final+Technical+Report%2C+US+Department+of+Energy%2C+Office+of+Research%22%5BJournal%5D)">Microalgae as a source of liquid fuels.</a> Final Technical Report, US Department of Energy, Office of Research. , (1982).</li>
<li>Benemann, J. R., Oswald, W. J. Report No. DOE/PC/93204--T5 Other: ON: DE97052880; TRN: TRN. Systems and economic analysis of microalgae ponds for conversion of CO2 to biomass. , (1996).</li>
<li>Chisti, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodiesel+from+microalgae%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Adv%22%5BJournal%5D)">Biodiesel from microalgae.</a> Biotechnol Adv. 25 (3), 294-306 (2007).</li>
<li>Davis, R., Aden, A., Pienkos, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Techno-economic+analysis+of+autotrophic+microalgae+for+fuel+production%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Energy%22%5BJournal%5D)">Techno-economic analysis of autotrophic microalgae for fuel production.</a> Applied Energy. 88 (10), 3524-3531 (2011).</li>
<li>Jones, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Process+design+and+economics+for+the+conversion+of+algal+biomass+to+hydrocarbons%3A+whole+algae+hydrothermal+liquefaction+and+upgrading%5BTitle%5D)+AND+%22U.S.+Department+of+Energy+Bioenergy+Technologies+Office%22%5BJournal%5D)">Process design and economics for the conversion of algal biomass to hydrocarbons: whole algae hydrothermal liquefaction and upgrading.</a> U.S. Department of Energy Bioenergy Technologies Office. , (2014).</li>
<li>Lundquist, T. J., Woertz, I. C., Quinn, N. W. T., Benemann, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+realistic+technology+and+engineering+assessment+of+algae+biofuel+production%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Biosciences+Institute%22%5BJournal%5D)">A realistic technology and engineering assessment of algae biofuel production.</a> Energy Biosciences Institute. , Berkeley, CA. (2010).</li>
<li>Nagarajan, S., Chou, S. K., Cao, S., Wu, C., Zhou, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+updated+comprehensive+techno-economic+analysis+of+algae+biodiesel%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour+Technol%22%5BJournal%5D)">An updated comprehensive techno-economic analysis of algae biodiesel.</a> Bioresour Technol. 145, 150-156 (2011).</li>
<li>Pienkos, P. T., Darzins, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+promise+and+challenges+of+microalgal-derived+biofuels%5BTitle%5D)+AND+%22Biofuels+Bioproducts+%26+Biorefining-Biofpr%22%5BJournal%5D)">The promise and challenges of microalgal-derived biofuels.</a> Biofuels Bioproducts & Biorefining-Biofpr. 3, 431-440 (2009).</li>
<li>Richardson, J. W., Johnson, M. D., Outlaw, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Economic+comparison+of+open+pond+raceways+to+photo+bio-reactors+for+profitable+production+of+algae+for+transportation+fuels+in+the+Southwest%5BTitle%5D)+AND+%22Algal+Research%22%5BJournal%5D)">Economic comparison of open pond raceways to photo bio-reactors for profitable production of algae for transportation fuels in the Southwest.</a> Algal Research. 1 (1), 93-100 (2012).</li>
<li>Rogers, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+critical+analysis+of+paddlewheel-driven+raceway+ponds+for+algal+biofuel+production+at+commercial+scales%5BTitle%5D)+AND+%22Algal+Research%22%5BJournal%5D)">A critical analysis of paddlewheel-driven raceway ponds for algal biofuel production at commercial scales.</a> Algal Research. 4, 76-88 (1016).</li>
<li>Sun, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+cost+analysis+of+algal+oil+production+for+biofuels%5BTitle%5D)+AND+%22Energy%22%5BJournal%5D)">Comparative cost analysis of algal oil production for biofuels.</a> Energy. 36 (8), 5169-5179 (2011).</li>
<li>Thilakaratne, R., Wright, M. M., Brown, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+techno-economic+analysis+of+microalgae+remnant+catalytic+pyrolysis+and+upgrading+to+fuels%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">A techno-economic analysis of microalgae remnant catalytic pyrolysis and upgrading to fuels.</a> Fuel. 128, 104-112 (2014).</li>
<li>Quinn, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nannochloropsis+production+metrics+in+a+scalable+outdoor+photobioreactor+for+commercial+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour+Technol%22%5BJournal%5D)">Nannochloropsis production metrics in a scalable outdoor photobioreactor for commercial applications.</a> Bioresour Technol. 117, 164-171 (2012).</li>
<li>Borkenstein, C., Knoblechner, J., Frühwirth, H., Schagerl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultivation+of+Chlorella+emersonii+with+flue+gas+derived+from+a+cement+plant%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Phycol%22%5BJournal%5D)">Cultivation of Chlorella emersonii with flue gas derived from a cement plant.</a> J Appl Phycol. 23 (1), 131-135 (2010).</li>
<li>Douskova, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+flue+gas+bioremediation+and+reduction+of+microalgal+biomass+production+costs%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Simultaneous flue gas bioremediation and reduction of microalgal biomass production costs.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 82 (1), 179-185 (2009).</li>
<li>Israel, A., Gavrieli, J., Glazer, A., Friedlander, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Utilization+of+flue+gas+from+a+power+plant+for+tank+cultivation+of+the+red+seaweed+Gracilaria+cornea%5BTitle%5D)+AND+%22Aquaculture%22%5BJournal%5D)">Utilization of flue gas from a power plant for tank cultivation of the red seaweed Gracilaria cornea.</a> Aquaculture. 249 (1-4), 311-316 (2012).</li>
<li>Napan, K., Teng, L., Quinn, J. C., Wood, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNapan%2C+K+%22Impact+of+Heavy+Metals+from+Flue+Gas+Integration+with+Microalgae+Production%22">Impact of Heavy Metals from Flue Gas Integration with Microalgae Production</a>. , Algal Research. (2015).</li>
<li>Eaton, A. D., Clesceri, L. S., Rice, E. W., Greenberg, A. E. 3125B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inductively+coupled+plasma%2Fmass+spectrometry+%28ICP%2FMS%29+method%5BTitle%5D)+AND+%22Standard+methods+for+the+examination+of+water+and+wastewater%22%5BJournal%5D)">Inductively coupled plasma/mass spectrometry (ICP/MS) method.</a> Standard methods for the examination of water and wastewater. , (2005).</li>
<li>Eaton, A. D., Clesceri, L. S., Rice, E. W., Greenberg, A. E. Standard methods for the examination of water and wastewater. , APHA-AWWA-WEF. (2005).</li>
<li>Matrix effects in the ICP-MS analysis of selenium in saline water samples. Smith, M., Compton, J. S. Proceedings of the 2004 Water Institute of Southern Africa Biennial Conference, Cape Town, South Africa, , (2004).</li>
<li>Mehta, S. K., Gaur, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+algae+for+removing+heavy+metal+ions+from+wastewater%3A+progress+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Rev+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Use of algae for removing heavy metal ions from wastewater: progress and prospects.</a> Crit Rev Biotechnol. 25 (3), 113-152 (2005).</li>
<li>EPA, U. Method: 200.8: Determination of trace elements in waters and wastes by inductively coupled plasma - mass spectrometry. , (1994).</li>
<li>Eaton, A. D., Clesceri, L. S., Rice, E. W., Greenberg, A. E. 3120B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inductively+coupled+plasma+%28ICP%29+method%5BTitle%5D)+AND+%22Standard+methods+for+the+examination+of+water+and+wastewater%22%5BJournal%5D)">Inductively coupled plasma (ICP) method.</a> Standard methods for the examination of water and wastewater. , (2005).</li>
</ol>

Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.

Tuzlu mikroalg N. salina başarıyla tekrarlanabilir sonuçlar ve yüksek biyokütle verimleri ile tasarlanmış büyüme sisteminde yetiştirilen olabilir. Hava İkmal 7 gün büyüme dönemleri boyunca en az hesaplaşmanın veya biyolojik kirliliğe ile iyi karma askıya kültür için izin karıştırma. Floresan ışık banka genelinde minimum ışık değişkenliği de büyüme fark farklılıkları üretmek değil gösterilmektedir. Çalışma ağır metal kömür baca gazı olumsuz etkiler biyokütle büyüme ile entegrasyon ko...

Geleneksel karasal bitkileri ile karşılaştırıldığında mikroalg doğasında daha yüksek güneş dönüşüm verimliliği 1,2 nedeniyle daha yüksek bir biyokütle ve lipit verimi elde etmek için gösterilmiştir. Yüksek verimlilik oranları microalglerin Yetiştirme harici karbon kaynağı dahil olmak üzere çeşitli besin kaynağı gerektirir. Bu büyük ölçekli büyümesi tesisleri üretim maliyetlerini en aza indirmek için bu tür endüstriyel baca gazı gibi endüstriyel atık akımlarının ile entegre ve aynı zamanda, çevre iyileştirme sağlayabilir olması beklenmektedir. Endüstriyel atık karbon gaz karbondioksit şeklinde tipik ve olumsuz mikroalg üretimi etkileme potansiyeline sahip kirleticiler içerebilir. Spesifik olarak, kömürden türetilmiş baca gazı da dahil olmak üzere kirletici maddelerin çeşitli ancak yanma ürünleri, su ve karbon dioksit gibi sülfür ve nitrojen, ince toz, örneğin dioksin ve furanlar gibi organik kirletici oksitleri ve inorganik con bunlarla sınırlı değildirağır metaller gibi kirleticileri. microalgae verimlilik üzerindeki ağır metaller olarak bilinen bazıları ile inorganiklerin dahil olmak üzere bu kirleticilerin çoğunluğunun etkisi araştırılmış değil. Bu unsurların bazıları, uygun konsantrasyonlarda besin olabilir ancak yüksek konsantrasyonlarda onlar hücre disfonksiyonu ve hatta ölüme 3. üretebilir. Endüstriyel baca gazıyla mikroalg entegrasyonu doğrudan büyüme ortamı içine inorganik kirletici maddeleri tanıtmak için potansiyele sahiptir. Kömür göre baca gazı, inorganik elementler (örneğin, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V ve Zn, As) bazıları, düşük çeşitli konsantrasyonlarda bir çeşitlilik vardır konsantrasyon, mikroalg büyümesi için besin temsil etmektedir. İnorganik kirletici yüksek afiniteli bir mikroalg bağlamak için ve daha fazla besin maddesi taşıyıcıları aracılığıyla dahili emdirilebilecek sahiptir. Bazı inorganik kirletici maddeler (örneğin, Co, Cu, Zn, Mn) içeren enzim parçası besin olanfotosentez, solunum ve diğer fonksiyonlar 3,4 d. Ancak, aşırı metal ve metaloidlerin toksik olabilir. Böyle Pb, Cd, Sn, Sb, Se, As ve Hg gibi diğer unsurlar, herhangi bir konsantrasyonda hücre fonksiyonunu desteklemesi ve olumsuz kültür büyüme 3,5,6 etkileyebilecek olmayan besin metalleri temsil etmek bilinmemektedir. Bu kirletici maddelerin herhangi birinin mevcudiyeti mikroalg hücre fonksiyonu üzerinde olumsuz etkileri üretme potansiyeline sahiptir. Ayrıca, mikroalg ile birden çok metal etkileşimi büyüme dinamiği karmaşık hale getirmekte ve bir büyüme etkisi potansiyeline sahiptir. Büyük ölçekli ekonomi doğrudan yetiştirme sisteminin 7-19 verimlilik bağlantılı olmuştur. Bu kütlenin 99.9 ve% 99.4&#39;ünü, sırasıyla 20 temsil Dahası, açık kanal havuzlarda (ORP) veya fotobiyoreaktörler biri için mikroalg büyüme sistemi (PBR) orta geri dönüşüm önemlidir. medyada inorganik kirleticilerin varlığı sonuçta m sınırlayabiliricroalgae verimlilik nedeniyle kirletici birikmesi Medyanın geri dönüşüm. Bu çalışma deneysel, (Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V ve Zn, As) mikroalg yetiştirme sistemlerinin entegrasyonu beklenen konsantrasyonlarda 14 inorganik kirleticilerin etkisini tespit Kömür N. üretkenliğine, baca gazı kaynaklı olan salina airlift PBRs yetişmektedir. Bu çalışmada kullanılan kirletici maddeler yalnızca kömür bazlı baca gazı, ancak belediye atık göre baca gazı, biyolojik katı maddeler bazlı baca gazı, belediye atık su, üretilen suyun, bozulmuş yeraltı suyu ve deniz 21-23 mevcut vermeye gösterilmiştir. Bu çalışmada kullanılan konsantrasyonlar mikroalg büyüme sistemleri ticari PBR sistemleri 20 gösterildiği, bir alım verimle bir kömür bazlı CO2 kaynağı ile entegre takdirde beklenebilecek olana dayanmaktadır. Ağır metaller ve inorganik kirleticilerin konsantrasyonlarının destekleyen detaylı hesaplamalar Napan sunulmuşturve ark., 24 analitik teknikler biyokütle, medya ve ortamda metallerin çoğu dağılımını anlamak için kullanıldı. sunulan yöntemler inorganik kirletici stres ve bitiş kader miktarının altında microalglerin verimlilik potansiyelinin değerlendirilmesini sağladı.

<table><tbody><tr><td>Kimyasallar</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sodyum klorür</td><td>Fisher Scientific</td><td>S271-3</td><td></td></tr><tr><td>Kalsiyum klorür dihidrat</td><td>Fisher Scientific</td><td>C79-500</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum klorür</td><td>Fisher Scientific</td><td>P217-500</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum meta silikat nonahidrat&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>S408-500</td><td></td></tr><tr><td>Magnezyum sülfat heptahidrat&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>M63-500</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum nitrat</td><td>EMD Kimyasal</td><td>PX1520-5</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum fosfat monobazik&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>P285-500</td><td></td></tr><tr><td>Amonyum ferrik sitrat</td><td>Fisher Scientific</td><td>I72-500</td><td></td></tr><tr><td>Borik asit</td><td>Fisher Scientific</td><td>A73-500</td><td></td></tr><tr><td>Sodyum molibdat, dihidrat</td><td>EMD Kimyasal</td><td>SX0650-2</td><td></td></tr><tr><td>Manganez klorür tetrahidrat</td><td>Fisher Scientific</td><td>M87-500</td><td></td></tr><tr><td>Çinko sülfat heptahidrat</td><td>Fisher Scientific</td><td>Z68-500</td><td></td></tr><tr><td>Bakır sülfat pentahidrat</td><td>Fisher Scientific</td><td>C489-500</td><td></td></tr><tr><td>Biotin&nbsp;</td><td>Acros Organics</td><td>230090010</td><td></td></tr><tr><td>Tiamin&nbsp;</td><td>Acros Organics</td><td>148990100</td><td></td></tr><tr><td>B12 Vitamini&nbsp;</td><td>Acros Organics</td><td>405920010</td><td></td></tr><tr><td>Bakır (II) klorür dihidrat&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221783-100G</td><td>Tahriş Edici, Çevre İçin Tehlikeli</td></tr><tr><td>Kurşun (II) klorür&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>268690-250G</td><td>Toksik, Çevre İçin Tehlikeli</td></tr><tr><td>Sodyum dikromat dihidrat&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>398063-100G</td><td>Oksitleyici, Yüksek Derecede Toksik, Çevre İçin Tehlikeli</td></tr><tr><td>Kobalt (II) klorür hekzahidrat&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>255599-100G</td><td>Toksik, Çevre İçin Tehlikeli</td></tr><tr><td>Nikel (II) klorür hekzahidrat&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>223387-500G</td><td>Toksik, Çevre İçin Tehlikeli</td></tr><tr><td>Sodyum (meta) arsenit&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>71287</td><td>Toksik, Çevre İçin Tehlikeli</td></tr><tr><td>Kadmiyum klorür&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>202908-10G</td><td>Son derece toksik, çevre için tehlikeli</td></tr><tr><td>cıva (II) klorür&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>215465-100G</td><td>Toksik, Çevre İçin Tehlikeli</td></tr><tr><td>Kalay (II) klorür dihidrat</td><td>Fisher Scientific</td><td>T142-500</td><td>Aşındırıcı. Hg analizi için uygundur. Çok tehlikeli.</td></tr><tr><td>Manganez klorür tetrahidrat</td><td>Fisher Scientific</td><td>M87-500</td><td></td></tr><tr><td>Vanadyum (V) oksit</td><td>Acros Organics</td><td>206422500</td><td>Çevre İçin Tehlikeli</td></tr><tr><td>Karbon dioksit&nbsp;</td><td>Air Liquide</td><td>I2301S-1</td><td>Sıkıştırılmış</td></tr><tr><td>Hidrojen peroksit</td><td>H325-500</td><td>Fisher Scientific</td><td>suda %30</td></tr><tr><td>ICP-MS standardı</td><td>ICP-MS-6020</td><td>Yüksek Saflık Standartları</td><td></td></tr><tr><td>Cıva standardı</td><td>CGHG1-1</td><td>İnorganik Girişimler</td><td>1000 & plusmn; 6 ve mikro; % 5 nitrik asit içinde g / mL</td></tr><tr><td>Argon</td><td>Air Liquide</td><td></td><td>Sıkıştırılmış</td></tr><tr><td>Helyum</td><td>Air Liquide</td><td></td><td>Sıkıştırılmış, ultra yüksek saflıkta</td></tr><tr><td>Hidrojen</td><td>Air Liquide</td><td></td><td>Sıkıştırılmış, ultra yüksek saflıkta</td></tr><tr><td>Nitrik asit</td><td>Fisher Scientific</td><td>A509-P212</td><td>%67-70 nitrik asit, eser metal sınıfı. Dikkat: çeker ocak altında manipüle edin.</td></tr><tr><td>Hidroklorik asit</td><td>Fisher Scientific</td><td>A508-P212</td><td>%35 hidroklorik asit, eser metal sınıfı. Dikkat: çeker ocak altında manipüle edin.</td></tr><tr><td>Ekipman</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bilimsel ön vakum sterilizatör</td><td>Steris</td><td>31626A</td><td>SV-120</td></tr><tr><td>Santrifüj</td><td>Thermo Fisher</td><td>46910</td><td>RC-6 Plus</td></tr><tr><td>Spektrofotometre</td><td>Shimadzu</td><td>1867</td><td>UV-1800</td></tr><tr><td>pH kontrol cihazı</td><td>Hanna</td><td>BL981411</td><td>X4</td></tr><tr><td>Rotometre, X5</td><td>Dwyer</td><td>RMA-151-SSV</td><td>T31Y</td></tr><tr><td>Rotometre, X5</td><td>Dwyer</td><td>RMA-26-SSV</td><td>T35Y</td></tr><tr><td>Su banyosu sirkülatörü</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-873-45A</td><td></td></tr><tr><td>Kompakt soğutucu</td><td>VWR</td><td>13270-120</td><td></td></tr><tr><td>Dondurarak kurutucu</td><td>Labconco</td><td>7752020</td><td></td></tr><tr><td>Karıştırma plakası</td><td>Fisher Scientific</td><td>11-100-49S</td><td></td></tr><tr><td>pH laboratuvar elektrodu</td><td>Phidgets Inc</td><td>3550</td><td></td></tr><tr><td>Endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometresi</td><td>Agilent Technologies</td><td>7700 Serisi ICP-MS</td><td>Otomatik örnekleyiciye bağlı CETAC ASX-520</td></tr><tr><td>FIAS 100</td><td>Perkin Elmer Instruments</td><td>B0506520</td><td></td></tr><tr><td>Atomik absorpsiyon spektrometresi</td><td>Perkin Elmer Instruments</td><td>AAnalyst 800</td><td></td></tr><tr><td>Hücre ısıtıcısı (kuvars)</td><td>Perkin Elmer Instruments</td><td>B3120397</td><td></td></tr><tr><td>Mikrodalga</td><td>Milestone</td><td></td><td>Programlanabilir, maksimum güç 1.200 W</td></tr><tr><td>Mikrodalga rotoru</td><td>Kapalı kap mikrodalga destekli sindirim için 24-75 ml Teflon kaplara sahip</td> <td>Milestone</td><td></td> Rotor.</tr><tr><td>Malzemeler</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.2 & # 956; m şırınga filtresi</td><td>Whatman</td><td>6713-0425</td><td></td></tr><tr><td>0.2 & # 956; m şırınga filtresi</td><td>Whatman</td><td>6713-1650</td><td></td></tr><tr><td>0.45 & # 956; m şırınga filtresi</td><td>Thermo Fisher</td><td>F2500-3</td><td></td></tr><tr><td>Polistiren tüpler</td><td>Evergreen</td><td>222-2094-050</td><td>17 x 100 mm kapaklı, 16 ml, polyester</td></tr><tr><td>Oktogonal manyetik&nbsp; Karıştırın&nbsp; çubuklar</td><td>Fisher scientific</td><td>14-513-60</td><td>PTFE floropolimer kaplı mıknatıslar</td></tr></tbody></table>

ağır metal ve mikroalglerden verimlilik diğer İnorganik bulaşanlar kantitasyonu

Quantification of Heavy Metals and Other Inorganic Contaminants on the Productivity of Microalgae

Yenilenebilir yakıtlar için artan talebi gibi mikroalglerin gibi alternatif feedstocks, fizibilite araştıran araştırmacılar vardır. Kalıtsal avantajlar atık akışları ile potansiyeli yüksek verim olmayan ekilebilir arazi kullanımı ve entegrasyonu yer alıyor. büyük ölçekli mikroalg üretim sisteminin besin gereksinimleri gibi baca gazı ve atık sudan besin karbon dioksit gibi endüstriyel atık kaynakları, yetiştirme sistemleri kaplini gerektirecektir. Bu atıkların mevcut inorganik kirleticiler potansiyel olumsuz verimlilik ve sınırlayıcı uç kullanımını etkileyen mikroalg biyokütle biyolojik birikme yol açabilir. Bu çalışma etkisi deneysel değerlendirilmesi ve Nannochloropsis salina büyüme üzerinde 14 inorganik kirleticiler (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V ve Zn) kaderi üzerinde duruluyor . Mikroalgler büyüme m pH 7&#39;de 984 ľmol m -2 sn ışıklı fotobiyoreaktörler yetiştirilen -1 ve muhafaza edildiseviyelerde inorganik kirleticiler ile kirlenmiş edia ticari kömür baca gazı sistemlerinde bulunan bileşimine dayalı beklenen. Biyokütle ve 7 gün büyüme dönemi sonunda ortamda bulunan kirleticiler analitik, Hg ve As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni için indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi sayesinde soğuk buhar atomik absorpsiyon spektrometresi ile ölçüldü Pb, Sb, Se, Sn, V ve Zn&#39;den en. Sonuçlar N. göstermek salina bu kirleticilerin giriş yieldwith biyokütlesindeki istatistiksel azalma ile çoklu metal çevreye duyarlı bir türdür. Burada sunulan teknikler alg büyümesini miktarının ve inorganik kirleticilerin kaderini belirlemek için yeterli.

Biyokütle verimleri N. üretimi salina Bu çalışmada kullanılan PBR sistemi içinde 8.5, 1 g / L-1 ila ± 0.19 g / L-1 (n = 12), kontrol reaktörleri ve 4.0 ± 0.3 g / L-1 (n = 12) büyümüştür Çoklu metal 7 gün içinde kirlenmiş. Deneyler üçlü reaktörler ve çoklu toplu genelinde tekrarlanabilir veriler üretti. Şekil 2A üç bağımsız PBRs numune dayalı çok küçük standart hata ile ortalama kültür yoğunluğunu gösterir. Bu sonuç, izole bi...

Mikroalg yetiştiriciliğinin endüstriyel baca gazı ile entegrasyonu, sonuçta ağır metalleri ve diğer inorganik bileşikleri büyüme ortamına sokacaktır. Bu çalışma, ağır metallerin ve inorganik kirleticilerin fotobiyoreaktörlerde yetiştirilen Nannochloropsis salina'nın büyümesi üzerindeki nihai kaderini ve etkisini belirlemek için kullanılan bir prosedür sunmaktadır.

Ağır Metal ve Mikroalglerden Verimlilik Diğer İnorganik Bulaşanlar Kantitasyonu

Increasing demand for renewable fuels has researchers investigating the feasibility of alternative feedstocks, such as microalgae. Inherent advantages ...

Bu prosedürün genel amacı, büyüme için karbon kaynağı olarak kömür santrallerinden gelen karbondioksitin kullanılması sonucunda mikroalg büyüme sistemlerine giren ağır metallerin etkisini ve nihai akıbetini nicel olarak belirlemektir. Bu, öncelikle kömür ve baca gazının mikroalg kültivasyonu ile entegrasyonuna dayalı potansiyel kontaminasyon seviyelerinin anlaşılmasıyla gerçekleştirilir; bu seviyeler bazal kontaminasyon olarak kullanılır ve stoklar hazırlanır.Ardından, gerekli inokülüm kültüre edilir ve büyük ölçekli büyüme platformu kurulur. Daha sonra sisteme inokülasyon yapılır ve işleme tabi tutulmak üzere periyodik olarak örnekler alınır. Son olarak, biyokütle izole edilir ve kirleticilerin nihai akıbeti miktarsal olarak belirlenir.Sonuç olarak, biyokütle tarafından absorbe edilen metallerin belirlenmesi için indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometrisi veya I-C-P-M-S kullanılır ve optik yoğunluk ölçümleriyle birleştirildiğinde, kirleticilerin sistem üzerindeki etkisinin anlaşılmasını sağlar. Bu tekniğin mevcut yöntemlere göre temel avantajı, çok metrelik bir sistemin nihai akıbetini doğrudan nicel olarak belirleyebilme yeteneğidir. Bu yöntem, baca gazından kaynaklanan ağır metallerin etkisi hakkında içgörü sağlayabilir.Bu yöntem ayrıca diğer sistemlere de uygulanabilir. Bu metot, ağır metallerin üretkenlik üzerindeki etkisi ve mikroalglerin biyoremediasyon için kullanılabilme kapasitesi gibi mikroalg alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Genel olarak, bu yöntemde yeni olan kişiler, kontaminasyon olasılığı ve gereken hassasiyet nedeniyle zorluk yaşayabilirler.IC PMS ile numune hazırlama ve analiz süreçlerinde, bu yöntem için ilk fikri geliştirdik. Baca gazı entegrasyonundan kaynaklanan metallerin ve alglerin potansiyel etkilerini anlamaya çalışıyorduk. Bu süreç, su araştırma laboratuvarındaki araştırmacı meslektaşlarımızla yaptığımız tartışmalar aracılığıyla gerçekleşti.Bu yöntem hakkında bilgi edindik. Mikro alg deneysel büyüme sistemi kurulup laboratuvar malzemeleri metin protokolüne göre hazırlandıktan sonra, 20 litrelik otoklavlanabilir bir kabı kısmen deiyonize su ile doldurun ve içine bir manyetik karıştırma çubuğu yerleştirin. Kabı bir manyetik karıştırıcı plakanın üzerine yerleştirin ve burada gösterilen kimyasalları, her birinin bir sonrakini eklemeden önce tamamen çözünmesine izin vererek teker teker ekleyin. Besiyerini 120 °C'de 30 dakika boyunca otoklavlayın ve vitaminleri eklemeden önce oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.Distile su ile inorganik kirletici stok çözeltileri hazırlamak için, hacimsel balon jojenleri kısmen doldurun ve burada listelenen ilgili tuzu ekleyin. Ardından, gerekli hacme gelene kadar distile su ile doldurun ve iyice karıştırın. İnorganik kirletici stoklarını, çözeltileri steril 0.2 mikronluk bir şırınga filtresinden geçirerek sterilize edin ve süzüntüleri steril tüplerde toplayın. Steril Petri kaplarında koloniler büyüttükten sonra Salina inokülumu hazırlamak için, metin protokolüne uygun olarak, daha önce hazırlanmış besin açısından zengin 200 mililitre besiyerinin bulunduğu bölmeli erlenmayer flasklara Salina kolonilerini inoküle edin ve bunları aydınlatmalı bir çalkalayıcı tablada inkübe edin.Besiyeri yeşil renk alana kadar kültürün büyümesine izin verin. Mikroalgleri 1,1 litrelik steril bir fotobiyoreaktöre veya PBR'ye aktarın. PBR'yi bir inokulum su banyosuna yerleştirin. T8 floresan lambalarla 200 micromoles per meter square per second ışıklandırma sağlayın ve sıcaklığı 23 °C'de tutmak için sirkülasyonlu bir soğutucu ile otomatik ısıtmalı sirkülasyonlu su banyosu kontrolü kullanın.Hava ve karbondioksit rotor metrelerini dakikada 2,5 litre ve dakikada 25 santimetreküpe ayarlayın. Mikroalgleri metin protokolüne uygun olarak büyütün ve hasat edin. pH metre ve pH kontrol cihazını %70 etanol kullanarak kalibre edin.Kalibre edilmiş pH metre ile önceden hazırlanmış her bir PBR'yi sterilize edin. Bu tabloda gösterilen nihai konsantrasyona ulaşmak için steril inorganik kontaminant stoklarının her birinden bir mililitre ekleyin. Ardından, konsantre mikroalg inokülümünü, litre başına bir gramlık başlangıç kültür yoğunluğunda deneysel PBR'lere ekleyin.Ardından yüksek yoğunluklu ışıkları ve pH kontrol cihazlarını açın ve karbondioksit miktarını dakikada 30 cubic centimeters olarak ayarlayın. Kültürleri metin protokolüne göre yedi gün boyunca büyüttükten sonra, biyokütleyi 9,936 ×g'de santrifüj ederek hasat edin. Hem biyokütleyi hem de süpernatan besiyerini toplayın ve minus 80 °C'de saklayın. Daha sonra biyokütleyi 0.1 millibars ve minus 50 °C'de gece boyunca dondurarak kurutun.İndüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometrisi veya I-C-P-M-S için numuneler hazırlamak amacıyla, biyokütleyi toz haline getirmek için santrifüj tüpünün içinde bir spatula kullanın. Teflon mikrodalga yakma kaplarını sabun ve suyla yıkayarak başlayın ve kendi hallerinde kurumaya bırakın. Metin protokolüne uygun olarak eser metaller temizlendikten sonra, biyokütleyi yakmak için mikrodalga yakma kaplarına 50 milligrams dondurularak kurutulmuş biyokütle ekleyin.Kalite kontrolü için. Beş mililitre seviye yedi I-C-P-M-S standardı veya beş mililitre seviye yedi cıva soğuk buhar atomik absorbsiyon spektrometrisi veya CVAS standardı içeren iki adet laboratuvarla zenginleştirilmiş boş (LFB) flakon hazırlayın. Laboratuvar reaktif boşu veya LRB olarak kullanılmak üzere başka bir flakonu boş bırakın.Her bir tüpün yanına yedi mililitre konsantre eser metal saflığında nitrik asit ve üç mililitre hidrojen peroksit ekleyin. Ardından, her bir tüpün içeriğini sindirmeden ve metin protokolüne göre analiz etmeden önce çözeltiyi homojenleştirmek için çalkalayın. Bu şekil, üç bağımsız PBR'den alınan örneklere dayalı olarak, kontrol reaktörleri ve çoklu metal kontamine reaktörler için oldukça düşük standart hata ile ortalama Lina yedi günlük kültür yoğunluklarını göstermektedir.Bunun münferit bir sonuç olmadığından emin olmak için üç grup daha yetiştirilmiş olup, dört grubun toplam sonuçları burada gösterilmiştir. Bu çalışma, inorganik kirleticilerin, kontrollerle karşılaştırıldığında ikinci günden itibaren Lina üretimi üzerinde istatistiksel olarak farklı ve negatif bir etkisinin olduğunu göstermektedir. Analiz edilen 14 elementten 12'si, %R ile LFB yüzdesi %100'e yakın olduğundan, sindirimden sonra tamamen geri kazanılmıştır; bu durum sindirim sırasında analitlerde kayıp, artış veya çapraz kontaminasyon olmadığını göstermektedir.Analiz edilen 12 element için biyokütlede bulunan ağır ve inorganik kirletici konsantrasyonları burada gösterilmiştir. Üç mükerrer PBR'den elde edilen dört partiye ait verilerin birleştirilmesi, inorganik kirleticilerin biyokütlede mevcut olduğunu tutarlı bir şekilde göstermektedir. Bir numaralı parti için üç mükerrer PBR'den elde edilen sonuçlar, kirleticilerin çoğunun süpernatanttan ziyade biyokütlede lokalize olduğunu göstermektedir.Enstrümanın MRL değerine yakın birkaç örnek konsantrasyonu ile. Dört partinin tamamı için sonuçlar burada sunulmuştur. Bu prosedürü uygularken, kontaminanlar sonuçlar üzerinde olumsuz etkiler yaratabileceğinden, temiz bir sistemin korunmasında titiz davranmanın önemli olduğu unutulmamalıdır. Bu prosedürü takiben elde edilen sonuçlar. Ağır metallerle kontamine olmuş büyüme sistemleri üzerinde merdiven besin maddelerinin etkisi veya mikroalglerin biyoremediasyon amacıyla kullanılma potansiyeli gibi ek soruları yanıtlamak için diğer büyüme deneyleri gerçekleştirilebilir.Bu videoyu izledikten sonra, sadece alg kültürü oluşturmayı değil, aynı zamanda I-C-P-M-S için numune hazırlamayı da iyi bir şekilde kavramış olmalısınız. Ağır metallerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu prosedürü gerçekleştirirken eldiven, göz koruması ve çeker ocak kullanımı gibi önlemlerin alınması gerektiğini unutmayın.

quantification-heavy-metals-other-inorganic-contaminants-on

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Mekanik hücre bozulması, solvent esaslı lipid ekstraksiyonu, transesterifikasyon ve miktar tayini ve gaz kromatografisi kullanılarak yağ asitlerinin tanımlanması göre mikroalg yağlı asit içeriği ve bileşimin belirlenmesi için bir yöntem tarif edilmektedir. Bir tripentadecanoin iç standart ekstraksiyon ve eksik transesterifikasyon esnasında muhtemel kayıpları telafi etmek için kullanılır.

Mikroalglerden yağlı asit içeriği ve bileşimi analizi

Deneysel metodoloji (100 L), küçük ve büyük (1,000 L) performansını karşılaştırmak depolama atıksu yosun iyileştirme için tasarlanmış reaktörler ölçekli sunulmuştur. hacim oranı, tutma süresi, biyokütle yoğunluğu, ve atık su besleme konsantrasyonları yüzey alanı dahil olmak üzere sistem özellikleri, uygulamaya göre ayarlanabilir.

Atıksu Alg İyileştirme için Fotosentetik Reaktör Sistemde Ölçeği Karşılaştırılması

Bench-scale, axenic ekimi sonraki proses ölçeklendirme önce mikroalgal karakterizasyonu ve verimlilik optimizasyonu kolaylaştırır. Fotobiyoreaktörler güvenilir ve tekrarlanabilir mikroalgal deneyler için gerekli kontrolü sağlamak ve güvenli bir şekilde aşındırıcı gazlar ile mikroalg yetiştirmek için adapte edilebilir (CO2, SO2, NO2) belediye veya endüstriyel yanma emisyonları.

Korozif Baca Gazlı Tezgah Ölçekli Fotobiyoreaktörde Mikroalg Ekimi ve Biyokütle Kantifikasyonu

Led ile dikey olarak aydınlatılmış bir kurulum kullanarak zor maddeler (örneğin, renkli maddeler veya nanomalzemeler) için alg toksisite testi gösteriyoruz.

Nanomalzemeler ve Diğer Zor Maddelerin Alg Toksisitesi Testi için Küçük Ölçekli Kurulum

Açık yuvarlanma yolu havuzlarında mikroalg yetiştirmek için doğal gaz santrali baca gazındaki karbondioksiti kullanmak için bir protokol tanımlanmıştır. Baca gazı enjeksiyonu bir pH sensörü ile kontrol edilir ve mikroalg büyümesi gerçek zamanlı optik yoğunluk ölçümleri ile izlenir.

Mikroalg Yetiştiriciliği için Yarı Otomatik Açık Yuvarlanma Yolu Göletleri ile Bir Enerji Santralinden Karbon Yakalama Birleştirme

Bu protokol, yeşil bir mikroalga olan Chlamydomonas reinhardtii'nin metabolik gereksinimlerini tanımlamak ve mevcut bir metabolik ağ modelini iyileştirmek için bir fenotip mikroarray (PM) teknoloji platformunun kullanımını göstermektedir.

Mikroalglerin Model İyileştirmeleri için Yüksek Verimli Metabolik Profil oluşturma

Bu yayın, özelleştirilebilir ışık rejimlerine sahip laboratuvar fotobiyoreaktörlerinin (PBR'ler) tasarımını açıklamaktadır. Karbon kaynağı olarak bikarbonat kullanan siyanobakterilerin veya mikroalglerin büyümesi, hacimsel oksijen üretimi ölçülerek sürekli olarak izlenir. Bu PBR'ler, deneyler sırasında çok az kullanıcı müdahalesi ile hızlı, çoğaltılmış laboratuvar büyüme karşılaştırmalarını kolaylaştırır.

Laboratuvar Fotobiyoreaktörlerinin Online Büyüme Ölçümleri ve Özelleştirilebilir Işık Rejimleri ile Çalıştırılması

Hava kirliliği tüm organizmaların yaşam kalitesini etkiler. Burada, biyogazın arıtılması (karbondioksit ve hidrojen sülfürün aynı anda uzaklaştırılması) ve yarı endüstriyel açık yüksek oranlı alg havuzları yoluyla biyometan üretimi ve ardından arıtma verimliliği, pH, çözünmüş oksijen ve mikroalg büyümesinin analizi için mikroalg biyoteknolojisinin kullanımını açıklıyoruz.

Yarı Endüstriyel Yüksek Hızlı Alg Havuzlarında Mikroalg-Bakteri Sistemi Kullanılarak Biyogaz Saflaştırılması

Bu çalışma, mikroalglerden yağda çözünen pigmentlerin ekstrakte edilmesi ve miktarının belirlenmesi için Jeffrey ve Humphrey tarafından geliştirilen yöntemin kullanılmasının avantajlarını vurgulamaktadır. Bu yöntem, büyüme faktörlerinin bu organizmalarda klorofil üretimi ve hücresel içerik üzerindeki etkisini değerlendirmek için değerli bir araç olarak hizmet eder.

Büyüme Faktörlerinin Mikroalglerden Klorofil a ve b Üretimi Üzerine Etkisinin Değerlendirilmesi

Santrallerden kaynaklanan baca gazı alg büyüme için ucuz bir CO 2 kaynağıdır. Biz sistemleri "ekimi alg için baca gazı" prototip inşa ve alg ekimi işlemini büyütmek için nasıl tarif var. Biz, Chlorella sp büyümesi için baca gazının optimum operasyon ve tasarım simülasyonu için kütle transferi bio-tepki modelinin kullanımı göstermiştir. alg fotoğraf biyoreaktörlerde.

Bilgisayar simülasyonları ile fotobiyoreaktörler içinde Mikroalgler Büyüme teşvik için Baca Gazı ayarlarını optimize

Keşfedin, kömür baca gazı koşullarında Nannochloropsis salina mikroalglerinin büyümesine ağır metal ve inorganik kirleticilerin etkisini ve birikimini nicelendirmeyi. ICP-MS analiziyle kontaminant kaderini belirleyin.

Ağır Metal ve Mikroalglerden Verimlilik Diğer İnorganik Bulaşanlar Kantitasyonu

Daha fazla video keşfet