高效固碳优势微藻突变株应用于污水处理，去污效果好，成本低
微藻生长速度快，世代周期短，其光合作用系统在吸收无机碳并改善温室气体方面发挥重要作用。在当前碳减排大趋势下，国内外众多研究者开展微藻处理废水的研究。微藻可以用于生活污水、禽畜废水、餐厨污水、重金属废水和淀粉废水等不同浓度污水，具有净化水质和同化有机碳为高价值产物的功能，其丰富的高价值副产品可应用于能源、饲料、肥料、食品、医药和化妆品等领域。随着经济社会的不断发展，各类污水排放量逐年增加，其处理过程中系统碳排放占社会总碳排放约1-2％。微藻由于其较高的光合效率，处理污水脱氮除磷的同时可光合固碳产氧等特性受到广泛关注。
微藻固碳具有天然优势，目前研究者们从自然界分离出大量藻种用于污水处理，自然分离纯化费时费力且往往效果不及突变株。运用工程策略和特定环境驯化可以有效提高微藻固碳性能，但世代周期长且遗传特性不稳定，易产生藻种退化。诱变育种可改变其遗传特性，物理诱变快速灵活，且突变频率高，但不定向突变需耗费大量人力物力筛选。本专利申请辅助以有机碳驯化能够定向筛选高效固碳藻种突变株。污水有机碳含量高，通常富含大量土著细菌能进行自我吸收转化。高效固碳微藻突变株结合污水中优势菌种，构成藻菌共生系统，菌释放CO2供给藻，而藻产生氧补给菌，不但污染物去除效果好，成本低，还兼具环境和经济效益。鉴于此，本领域中需要高效固碳优势微藻突变株用于实际污水处理。
具体操作步骤如下：
1)取小球藻(Cholorella sp.HQ)藻液转移至BG-11中，使得藻液浓度为5×106
个/mL，取3mL上述藻液置于6孔板中，于254nm，30W紫外灯下进行诱变，辐照距离25cm，辐照时间为30min，经过暗培养1d和光恢复后进行致死率检测；
2)将经过步骤1)致死率达到70-80％的藻液置于0.15g/L葡萄糖溶液中驯化，采用平板涂布的方式接种于含糖BG11培养基平板表面，放入培养箱中，培养条件为稳定25±2℃，光照(荧光白光)3000Lux，暗周期12h/12h；
3)在无菌操作台用接种针从平板上刮取藻落在含糖BG11液体培养基中，然后通过测量吸光度确定微藻生长情况，如图1所示，计算平均生长速率和比生长速率，通过生物质干重和油脂等指标筛选出高效固碳藻种Cholorella sp.MHQ2。
4)采集污水，采用重铬酸钾法测试污水中的COD含量为902mg/L。经检测，微藻生长速度远高于COD含量为402mg/L的污水。在营养物质去除方面，微藻同化氮磷和有机物进行自身生物合成，氨氮去除效果一直优于COD含量为402mg/L的污水，表明较高的C/N有利于微藻细胞进行生命活动。如图所示，在第2d微藻降解COD的浓度几乎追平COD含量为402mg/L污水的培养基浓度。在污水中磷的去除方面更是表现出了极强的去除能力，越过停滞期，在对数期吸收大量的磷用于细胞合成与生长代谢。
5)经过步骤4)测试后的污水作为培养基，接种步骤3)筛选出高效固碳藻种Cholorellasp.MHQ2，藻液浓度为5×106个/mL，使污水中的氮、磷和有机物得到去除。