有关微生物固定CO2技术与应用分析

　　【摘要】随着社会经济的快速进步，CO2浓度也在不断升高，引发的温室效应已经成为人们重点关注的环境问题。本文概述了微生物固定CO2的主要机理，对当前国内外微生物固定CO2研究现状进行介绍，说明了作用微生物进行固定CO2的主要优势以及相关技术的应用，详细介绍了微生物固定CO2整体流程，对于今后CO2固定方面的研究能够提供一定的参考价值。

　　【关键词】CO2；固定；微生物；固定技术

　　1引言

　　我国目前处于高碳经济的快速发展阶段，CO2的排放强度也在逐渐的提高，对自然环境产生了严重的影响。为了能够更好的减少CO2的排放，提高环境的节能性，必须要选用科学合理的方法进行CO2的固定，实现CO2的减排。近年来，使用微生物方法进行CO2的固定已经成为很多专家和技术人员重点研究的课题之一，并且研究也都取得了不错的成果，具有很强的实际应用价值。

　　2微生物固定CO2技术

　　2.1微生物固定CO2的机理

　　微生物固定CO2主要是遵循甘氨酸途径、卡尔文循环途径、还原三羧酸途径、羟基丙酸途径和活性乙酸途径五种途径。固定CO2的微生物分为自养微生物和厌氧微生物两种。自养微生物遵循卡尔文循环来固定自然界中CO2。国内外学者对一些极端微生物进行研究时发现，高温光合细菌和高温嗜酸菌固定CO2的途径是活性乙酸途径或还原三羧酸，因为在其中发现了有机酸。微藻类固定CO2是因为其具有一种能提高细胞内的CO2浓度的物质，使光合作用进行顺利，这种机制称为CO2浓缩机制，该机制也同样遵循卡尔文循环。

　　2.2微生物固定CO2的应用现状

　　近年来，国外很多的国家对微生物固定CO2方法进行了大量的研究，日本已经成功的筛选出能够适应很高浓度的CO2环境下繁殖的海藻，并且已经计划进行人工繁殖，将这些海藻用于吸收工业化排出的较高浓度的CO2；美国使用盐碱地的盐生植物进行CO2的固定，取得了不错的固定效果。由于CO2并不是比较活泼的分子，其化学性质比较的稳定，有些高效进行CO2固定的微生物能够实现温和条件下的转化和固定，所以目前重点的研究课题主要集中在对于CO2的固定基因工程方面以及生化机制方面的研究上。通常情况下固定CO2的常见的微生物主要分为自养型微生物以及化能自养型微生物两种主要的形式。自养型微生物主要包括光合细菌以及微藻类微生物，后者的主要碳源为CO2，而以H2、H2S等为能源。

　　3微生物固定CO2技术的存在的问题与应用前景

　　3.1存在的问题

　　近年来，很多科研工作者已经对微生物方法固定CO2相关方面进行深入的研究和探讨，在研究过程中主要遇到以下两个方面的具体问题：首先是使用微生物进行CO2的固定的效率并不是很高，而且在实际的应用过程中也存在很多种问题，因为微生物需要的生长条件比较严格，所以对于研究高效CO2固定的微藻以及建立科学的光生物反应器已经成为了重点的研究内容；其次是目前进行CO2固定的微生物大多种情况为海藻，由于海水具有很强的腐蚀性，并且运输过程十分的不方便，这种微生物固定方式只能适合我国的沿海城市使用，对于内陆地区而言，原则科学高效固定CO2的微生物品种也就成为研究过程中重点关注的主要问题之一。

　　3.2应用前景

　　微生物固定CO2可以有效降低大气中的CO2浓度，缓解温室效应，控制工业废气中CO2的排放，以及维持生态平衡有着至关重要的作用。同时，对密闭空间（空间站、潜艇等）内空气中的CO2的去除方面，微生物也发挥着不可替代的作用，就目前而言前景非常可观。在诸多研究中，夏威夷蓝藻生物技术公司的研究成果显著，能够充分说明微藻在固定CO2方面的经济效益。因此，在今后的研究中，应对微生物应用进行深入研究，不仅要选出耐高浓度CO2、高效固定CO2的微藻，还要不断研制新型光生物反应器。具体做法如下：

　　（1）进行微生物菌群的不断改善以及优化，在选择微生物品种的过程中，要选择可以进行高效固定CO2的品种，并且也要具有比较好的经济附加值，可以合理的选用淡水微生物品种，通过结合先进的基因工程技术实现生物固碳，不断的提高微生物的环境适应能力，进行品种的优化和改良。

　　（2）进行高效光生物反应器的不断的放大以及开发，提高对于CO2的整体处理数量。由于世界经济的快速发展，CO2的排放数量以及排放强度肯定会不断的增加这就需要对反应器的容量和规模进行扩大，满足生产实际的需求。

　　（3）进行微生物固定CO2自动化管理。光生物器通常情况下比较复杂，要求比较相对来说比较严格，应该对光照、温度、PH、溶解氧、微生物生长状态、体外代谢产物等进行适当的检测，逐步实现反应器的优化。

　　4结语

　　随着世界经济的高速发展，世界各地的平均气温也都明显增加，并且升温的幅度也在也在不断的加大。因此使用合理的CO2固定方法进行减少CO2的排放和含量，这也已经成为我国以及世界科研机构重点研究的对象。在今后的工作开展过程中，应该不断的进行固定技术和方法方面的研究，不断进行探索创新技术方法以及应用领域，拓展发展思路，实现CO2含量的降低。

　　参考文献

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　　谢溢

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