[发明专利]胶球藻属的新型抗辐射藻类

说明书

本发明涉及新型藻类，并涉及其用于从含水(aqueous)介质，特别是放射性介质摄取或吸收(up take)金属的应用。

放射性排出物主要由核电站产生。所述排出物主要是来自废燃料贮存池的水、来自净化罐的水或来自核电厂冷却循环的水，由于放射对非活性化合物的活化或由于放射性化合物的释放和溶解，导致其最终都包含放射性化合物。放射性排出物的其他来源是核医疗学、使用放射性物质的研究实验室以及某些非核工业(例如，稀土族的提取)。

有多种物理和化学方法用于纯化包含放射性化合物的排出物，特别是废水。然而，这些方法的操作和设备成本高，需要大修并且产生大量的放射性废物。此外，这些方法的应用领域往往有限。例如，离子交换树脂用于维持来自核电厂的水的低电导率。这些离子交换树脂负载放射性离子，并在饱和时贮存以等待适合的再处理方案，或在使用毒性或高反应性化合物的条件下贮存。

此外，现有的生物方法使用，例如细菌、真菌、酵母或植物纯化毒性产物(非放射性或放射性)污染的介质(工业废物、天然介质等)。这些方法使用活生物来富集并吸收污染性化合物并降低其毒性(对化学形式进行修饰)，或者使用非活生物质和源自活生物的衍生物对污染物进行生物吸附。生物方法的应用领域通常大于物理和化学方法，其不需要添加化学试剂或产品，并且处理成本通常较低，因此具有经济效益。

特别地，植物是良好的土壤或水净化剂，这是因为其具有代谢物、蛋白质、酶、吸收机理、膜通道、内部结构等的完整系统，使其能够恰当地固定毒性化合物，将其螯合在植物外部或内部，通过特异性或非特异性吸收途径将其大量引入，将其保留在细胞内，改变其形式以使其无害或毒性降低，降低其溶解性，将其以无毒形式贮存在液泡中等。

研究显示，某些微生物能够通过生物吸附富集稀溶液中的金属离子，例如Ag、Al、Au、Co、Cd、Cu、Cr、Fe、Hg、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、U、Th、Zn等(White et al.,International Biodeterioration&Biodegradation,35:17-40,1995；美国专利US 6 355 172)。生物吸附是生物质通过借助位于细胞表面的壁化合物(parietal compound)的官能团的相互作用而以非选择性物化机理的方式结合重金属的能力。例如，现已提出使用细菌和微生物混合物非选择性地生物吸附重金属(美国专利US 7 479 220；PCT申请WO 03/011487)。

其他方法使用死生物质或源自活生物的培养物的衍生化合物以净化污染有金属的介质。所涉及的过程是没有生物活性的物化机理，例如离子交换，例如使用存在于细胞壁中的多糖，络合作用或吸附作用。

现已使用源自藻类的生物质(例如细胞壁)纯化废液中包含的金属(美国专利US 4769223；PCT申请WO 86/07346；美国专利US 5648313；PCT申请WO2006/081932)。

现有几种将活体生物用于处理污染有放射性化合物的介质的方法。实际上，在水被放射性化合物污染或水接近于放射源的情况下，有必要使用耐放射或抗放射性的生物，其还能够耐受污染物的化学毒性并且与足量的目标化合物结合以用于工业处理的背景中。

在自然环境下，积聚放射性化合物的生物通常经受低放射性。例如，在切尔诺贝利核事故发生后不久，对于含水介质，反应堆冷却箱水的电离辐射的外部剂量率不超过100μGy/h，1986年全年的最大累积剂量为0.01Gy。核电站周围30km区域的普利比亚特河(Pripyat River)的沉积物上沉积的放射性核素的剂量率在事故后于各处立即升高至0.4mGy/h(Kryshev and Sazykina,Journal of Environmental Radioactivity,28:91-103,1995)。

在多数情况下，均没有测试提议用于防止污染有放射性的物质或废物的污染和/或用于浓缩放射性化合物的微生物的电离辐射抗性。这是因为，这些微生物用于提取U(铀)和Th(钍)，而这两种元素的主要同位素的活性低(例如，对于包含10μg/l ²³⁸U或²³⁵U的溶液，²³⁸U或²³⁵U的活性分别为0.13或0.8Bq/l)。