[发明专利]利用荒山资源培养微藻的模式

说明书

技术领域

本发明属于资源环境和生物技术领域，具体的说是一种利用荒山资源培养微藻的模式。 

背景技术

我国虽然拥有广阔的国土面积，但是可耕土地十分有限。随着人口增加、城市建设不断扩大和工业化速度加快，可耕土地资源呈大幅度缩减趋势，人均农耕土地少的问题更加突出。与此同时，在我国特别是西部地区拥有大片的荒山野岭和无垠的盐碱土地资源，长期以来受到各种因素限制，这些土地资源既不适宜于农业耕作，也不能发展林牧产业，水土流失严重。如何开发利用上述荒芜土地资源的潜能，创建新型农产业，并提供新的就业机会，保障社会稳定和支撑经济持续发展，将是我国下一步需要发展的重大方向性课题。 

众所周知，植物是生物圈中的第一生产力，而微藻是该生产力的重要组成部分。微藻不仅在水生态系统中是水产动物整个生长过程（或特定发育阶段）的唯一饵料或饵料生物的饵料，提供水生物圈运转的基本有机物质和能量。而且微藻种类占植物物种数量的近50%，数以万计的微藻广泛分布于地球的每一个角落。可以说，从热带经温带，到寒带和冰天雪地的南北二极，从淡水湖泊到海水以及盐碱沼泽，从水表到大洋深处都有微藻存在和繁衍，它们能够适应不同的光、温、湿度和营养生境。由于微藻在种质、生态分布、遗传信息、生化组成、代谢途径等方面具有出多样性、复杂性和特殊性，决定了其潜在的营养和药学价值，人类可能从中开发出大量结构特异的高附加值生物活性成分、生物能源和生物蛋白食品。可以确信，微藻资源将成为人类继发现微生物之后又一新的重要种质库、遗传信息库、生化物质库、再生药用资源库和特色产品博物馆。 

但是，自然界并没有可以大量直接收集的微藻！无论何时、在何地开发上述资源，首先需要兴建一新型农产业，通过工程培养生产出微藻原料。由于不同微藻能适应不同光、温、盐、湿度和营养生境。理论上可以利用传统农业所不能耕作的荒芜土地（如盐碱荒地、沙漠和岩石丘陵地带）和各类水源（淡水、咸水、海水等），变废为宝，开发出高价值的微藻资源。 

发明内容

本发明目的在于提供一种利用荒山资源培养微藻的模式，解决荒芜土地资源长期以来受到各种因素限制、无法有效利用等问题。 

为实现上述目的本发明采用的技术方案为： 

利用荒山资源培养微藻的模式：在荒山建成从山顶到山脚高度依次递减、面积依次增加的多级梯度平台；在地势最低的区域建坝围栏，形成蓄 水池塘，在地势最高的山顶建造人工储水池多个；在储水池下方多级梯度平台高度最高、环境相对净洁的梯度平台处，建造微藻种质培养车间；在储水池下方高差约7-15米处，建立液体处理消毒车间；选择空气干燥、质量净洁低洼处建造配气车间。 

所述选择的荒山为长期水土流失严重、非耕作和不能进行林业种植的荒山野岭的荒芜土地资源和各类水资源。所述每级梯度平台宽约8-20米，长度在30-150米；所述人工储水池建造多个，每个储水池体积根据地势在几十到上百立方，储水池具有储存水和配制培养液的双重功能；所述储水池提供高水势保障水或培养液在通过管道自然流淌到每个微藻种质培养车间；所述微藻种质培养车间根据多个的人工储水池的不同，在其储水池下方多级梯度平台高度最高环境相对净洁的梯度平台，建造微藻种质培养车间。所述蓄水池塘内的水汇集雨水并收集已经收获藻体细胞后的废水，在山谷围栏形成；蓄水池塘边缘打水井，蓄水池塘中水分通过土壤渗透和过滤，自然沉降到地下回补地下井水消耗。所述水井到储水池铺设上水管道，利用水泵抽吸井水中的水分扬升到储水池中。所述配气车间内将二氧化碳和空气进行有效混合，其中二氧化碳的体积比例控制在1%-2%，然后混合气体经过微孔过滤和高压泵压缩，向不同梯度平台上的微藻种质培养车间内输送，用于解析微藻细胞光合作用在藻液内累积的氧气和补偿其二氧化碳消耗。 

所述微藻种质培养车间的梯度平台上构建不同类型和大小的光生物反应器，光生物反应器为管道光生物反应器、平板光生物反应器、柱状光生物反应器或开放池式光生物反应器。所述消毒车间利用水压差将培养液通过管道从储水池自然流淌到消毒车间处理，然后提供给不同高位平台的微藻种质培养车间。所述经微藻种质培养车间培养后的微藻达到需要的密度后，完成细胞培养，将藻液收获，依靠管道和水从高位向低位自然流淌的力量，将培养后的藻液汇集到山谷底部的收集车间。 

本发明所具有的优点：