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在“水危机”与“能源危机”持续逼近的情况下,微藻因其在净化污水的同时可以实现生物柴油生产获得了越来越广泛的关注。然而,常规培养系统中微藻生长缓慢、采收成本高、油脂含量较低缺陷等限制了其工业化应用。本研究旨在以实际二级出水为基质,籍“冲淘”压力富集沉降性能良好的可沉藻;在此基础上,通过调节CO2、光照条件及进水方式提高微藻的能源储存量,探究实现可持续的微藻能源生产的最佳条件。首先探究了CO2对微藻细胞产率、沉降性能、净化效果及细胞组分的影响。研究发现CO2通入与否对沉降性能影响不大,但CO2对优势种属有显著影响。分别在原硅浓度（8 mg/L）和外投加硅（20 mg/L）的系统中富集出产淀粉的直链绿藻和产油舟形硅藻;而不通CO2的系统无论硅浓度如何,均以丝状蓝藻为主。CO2分别提高细胞产率51.3%、叶绿素a含量9.4倍、脱氮除磷率67.21%和4.2%。更重要的是CO2可提高22.8 mg/L/d、39.4 mg/L/d和14 mg/L/d的油脂、多糖和蛋白质产率。进而探究光照强度与光照时间对微藻培养系统的影响。在40μmol/m2/s光照强度下易富集直链硅藻,而在400μmol/m2/s下易富集出舟形硅藻。无CO2供给下,高光照提高了28.5%的生物量。高光照及CO2耦合下,生物量提升了5.5倍,与此同时脱氮率提升53%,除磷率提升6%;高光照可一定程度地提升微藻油脂含量。油脂含量的提升伴随着多糖含量的降低,说明高光照可能改变光合固碳的流向,使其更多的向油脂转化。无机碳供给不足情况下,高光照会降低蛋白质含量,反之会增加蛋白质含量;再次说明光照和CO2的耦合作用对微藻生长具有显著影响。连续光照模式较光暗循环模式,细胞产率上升（20 mg/L/d→39 mg/L/d）、叶绿素a浓度升高（18 mg/L→28 mg/L）,但油脂产率有所降低（7.7 mg/L/d→5.3 mg/L/d）。最后探究了进水方式对系统的影响。暗阶段进水和光阶段进水系统的优势种属分别为绿藻（富含淀粉,高达53.24%）和硅藻（富含油脂,高达49.2%）;意味着暗反应进水模式利于富集多糖,光反应进水模式利于富集油脂。