1 绪论 1
1.1 生命保障系统 2
1.2 物／化再生式生命保障系统 3
1.2.1 大气控制与供应 4
1.2.2 大气再生 4
1.2.3 水回收与管理 5
1.2.4 其他 6
1.3 受控生态生命保障系统 6
1.3.1 俄罗斯和BIOS-3 7
1.3.2 美国和生物圈Ⅱ号 10
1.4 螺旋藻概论 13
1.4.1 螺旋藻的生物学特征 13
1.4.2 螺旋藻的营养 14
1.4.3 螺旋藻的毒理学 17
1.4.4 螺旋藻在生命保障系统中的应用 18
1.5 研究内容和目的 21
参考文献 23
2 螺旋藻在未处理尿液中的培养 31
2.1 藻种、培养基和光源 31
2.2 光生物反应器 32
2.3 分析方法 33
2.3.1 生物量浓度 33
2.3.2 线性生长速率（υ） 34
2.3.3 最大生物量浓度（Pmax） 34
2.3.4 NH？-N 34
2.3.5 pH值 35
2.3.6 光强度 35
2.3.7 蛋白质 35
2.3.8 脂肪 35
2.3.9 金属含量 36
2.3.10 水分 36
2.3.11 干重 36
2.3.12 灰分 36
2.3.13 叶绿素含量 36
2.4 螺旋藻在尿液中的培养 37
2.5 稀释倍数的影响 39
2.6 光强的影响 40
2.7 光照时间的影响 42
2.8 曝气速率的影响 43
2.9 温度的影响 44
2.10 不同接种量的影响 45
2.11 N源间歇投加培养螺旋藻 46
2.12 螺旋藻的主要组分 48
2.13 本章小结 49
参考文献 49
3 营养组分对螺旋藻生长的影响 54
3.1 分析方法 54
3.1.1 NO？-N 54
3.1.2 TN 55
3.1.3 螺旋藻吸收光谱 55
3.2 N源对螺旋藻生长的影响 56
3.2.1 NO？-N对螺旋藻生长的影响 56
3.2.2 NO？-N对螺旋藻生长的影响 58
3.2.3 NO？-N含量对螺旋藻生长的影响 59
3.3 有机物对螺旋藻生长的影响 61
3.4 微量元素对螺旋藻生长的影响 62
3.5 螺旋藻培养时pH值的变化 64
3.6 本章小结 66
参考文献 67
4 光生物反应器中的光强分布模型 70
4.1 平行光源的光衰减实验 71
4.2 内置光源的光衰减实验 72
4.3 平行光源照射时的光强分布 72
4.4 内置线光源照射时的光强分布 74
4.4.1 单光源 75
4.4.2 对称四光源 79
4.5 螺旋藻的生长动力学模型 81
4.6 本章小结 85
参考文献 86
5 尿液的硝化 90
5.1 尿液硝化影响因素 92
5.1.1 进水NH？-N浓度和负荷 92
5.1.2 DO浓度 92
5.1.3 pH值 93
5.1.4 抑制剂 93
5.2 尿液完全硝化控制策略 93
5.3 硝化反应器 94
5.4 硝化培养基的硝化 95
5.5 尿液的硝化 96
5.6 pH值和DO浓度对尿液硝化的影响 99
5.7 尿液硝化历程 101
5.8 硝化尿液中螺旋藻的培养结果 103
5.9 本章小结 105
参考文献 105
6 尿液中螺旋藻的吸收CO2和释放O2行为 112
6.1 螺旋藻吸收CO2和释放O2的实验 112
6.1.1 螺旋藻吸收CO2的实验 112
6.1.2 螺旋藻释放O2的实验 113
6.1.3 密闭体系中螺旋藻吸收CO2和释放O2的实验 113
6.2 痕量挥发性有机物的固相微萃取检测 114
6.3 螺旋藻吸收CO2的研究 115
6.4 螺旋藻释放O2的研究 115
6.5 密闭体系中螺旋藻吸收CO2和释放O2的研究 116
6.6 密闭体系中的痕量挥发性有机物 118
6.7 理论循环率 120
6.8 本章小结 122
参考文献 123
7 结论和未来工作展望 125
7.1 结论 125
7.2 未来工作展望 126
附录 符号说明 128