[发明专利]胶球藻属的新的抗辐射藻类

说明书

技术领域

本发明涉及新的藻类，及其从水性环境中，尤其是从放射性环境中捕获金属的应 用。

背景技术

放射性流出物主要由核电站产生。它们主要是来自乏燃料池的水、来自净化罐的 水、来自核厂冷却系统的水或被排放到环境中的最终流出物，这些水或最终流出物由于不 活泼化合物被辐射激活或由于放射性化合物的释放和溶解，而最终含有放射性化合物。放 射性流出物的其它来源包括核医学、提供放射化疗的医院和使用放射性材料的研究实验 室。本发明还涉及来自某些非核产业(例如稀土开采)的流出物。

含有放射性化合物的流出物(尤其是水)可通过多种物理和化学方法进行纯化。但 是，这些方法的运行和设备的成本高，需要重型维护，并且生成大量的放射性废物。此外，这 些方法的应用领域常常是有限的。例如，使用离子交换树脂，以在核厂的水中维持低导电 性。这些离子交换树脂变得负载有放射性离子，并且当饱和时，被储存起来以等待适当的再 处理加工，或被储存在利用有毒或高反应性化合物的条件下。

进一步地，一些现存的生物学方法使用例如细菌、真菌、酵母或植物，来纯化受(放 射性或非放射性)有毒产物污染的介质(工业流出物、天然介质等)。这些方法使用活的有机 体，(通过改变化学形态)来浓缩、同化或降低污染化合物的毒性，或使用无生命的生物质或 来自活的有机体的衍生物，对污染物进行生物吸收。

生物学方法通常具有比物理和化学方法更宽的应用领域。它们不需要添加化学试 剂或产物，并且通常处理成本较低，因此具有经济利益。

植物尤其是土壤或水的良好的纯化者，因为植物具有代谢物、蛋白、酶、输入机制、 膜通道、内部结构等完整的系统，这使得它们根据具体情况能固定有毒化合物，在植物的外 部或内部与它们螯合，经由特异性或非特异性的输入途径以不同的量与它们结合，将它们 隔离在细胞内，改变它们的形态，从而使它们无害或毒性较小，使它们的可溶性变低，将它 们以非毒性的形式储存在液泡中等。

研究已经示出，某些微生物能经由生物吸附浓缩在稀溶液中的金属离子，诸如Ag、 Al、Au、Co、Cd、Cu、Cr、Fe、Hg、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、U、Th、Zn等(Whiteetal.,International Biodeterioration&Biodegradation,35:17-40,1995；U.S.Pat.No.6,355,172)。生物吸附 (biosorption)是生物质利用无代谢活性的物理化学机制，经由与位于细胞表面上的壁化 合物的官能团相互作用，结合重金属的能力。例如，已经公开微生物的混合物以及细菌可用 于对重金属进行非选择性生物吸收(biosorb)(U.S.Pat.No.7,479,220；PCT申请WO03/ 011487)。

其它方法使用死亡的生物质或来源于活的有机体培养物的衍生化合物，来净化金 属污染的介质。所采用的方法包括无生物活性的物理化学机制，诸如例如与在细胞壁中存 在的多糖的离子交换，络合作用或吸附。

已经使用来源于藻类的生物质，例如来源于藻类细胞壁的生物质，来纯化在废液 中包含的金属(U.S.Pat.No.4,769,223；PCT申请WO86/07346；U.S.Pat.No.5,648,313；PCT 申请WO2006/081932)。

对于处理被放射性化合物污染的介质，很少有方法使用活的有机体。实际上，在水 被放射性化合物污染或靠近放射性源的情况中，必须使用能经受污染物的化学和放射学毒 性并且能以足以在工业净化工艺背景中使用的量与这些污染物结合的耐辐射或抗辐射的 有机体。