養殖水體用微生物淨水劑及其製備方法
2023-05-30 23:04:06
專利名稱：養殖水體用微生物淨水劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於水體淨化領域，涉及一種養殖水體用微生物淨水劑及其製備方法。
背景技術：
養殖環境的惡化已經成為制約我國水產養殖業健康持續發展的關鍵因素。因此， 急需要尋求一種行之有效、操作性強的修復池塘養殖環境的方法和技術。傳統的物理或者 化學法主要採用吸附、沉澱、過濾以及藥物消毒等形式，利用物理或者化學方法不僅存在著 淨化不徹底、重複利用率差、投入成本大等缺點，還存在著抗生素等藥物殘留和水生動物體 內耐藥菌株的產生，最終引發水產品食用安全性問題。近年來，利用微生物來降解池塘汙染 物，進行養殖池塘水體修復的方法引起了廣泛的關注，並取得了顯著的成績。微生物在自然界的生物類群中具有重要的作用和地位，它既是生產者能利用光 能或簡單的無機物生產有機物質，構建細胞，又是消費者、分解者和儲存者，使生態系統中 物質循環和能量轉換的主要推動者，對於水產養殖池塘環境的修復起著非常重要的作用 (Moriarty, 1997)。此外，許多微生物的代謝產物和細胞成分具有特殊的營養成分和生理 功能，能夠促進魚蝦和藻類、水生植物的生長發育；部分有益微生物還可以抑制病原菌的繁 殖，減少魚蝦病害的發生。由此，我們可以充分利用池塘中的微生物，通過環境條件的改變 增加水體中有益微生物的相對數量，從而改善水質，促進養殖動物的健康生長、發育，推動 水產養殖業的可持續發展，現代微生態製劑在水產養殖上的應用就是在這一基礎理論上發 展起來的。KOZasa(1986)首次將微生態製劑應用於水產養殖。水生生物與水環境密切相 關，許多情況下可直接添加有益微生物於養殖水體中，通過拮抗病原、降解多餘有機質等而 對養殖動物產生有益的影響。因此Moriarty (1998)把微生態製劑的含義擴展為一類添加 到養殖水體中的有益微生物。目前在水產養殖上應用廣泛使用的微生物及其微生態製劑是包括凝結芽孢桿菌 在內的芽孢桿菌(Bacillus sp.)等。凝結芽孢桿菌是一種同型乳酸發酵的芽孢桿菌，革 蘭氏陽性，產乳酸，過氧化氫酶呈陽性，苯丙氨酸脫氨酶試驗陰性，能形成芽孢。凝結芽孢 桿菌能夠分解澱粉、蔗糖、阿拉伯糖、木糖以及乳糖、麥芽糖等多種糖類，分解葡萄糖產酸不 產氣。由於同時具有乳酸菌和芽孢桿菌的特性，耐酸耐高溫，具有豐富的胞外酶類，且菌體 本身無毒無害，因此在水產養殖業池塘水質淨化上得到了一定的應用，可顯著降低池塘水 體中氨氮、亞硝酸鹽氮、硫化氫以及可溶性總磷的含量(專利ZL200610049823. 9)。但是目 前的研究集中在游離凝結芽孢桿菌，由於其在流水條件下易被水流衝走，在靜水條件下易 被其他生物攝食，而且游離凝結芽孢桿菌無法自然沉降到養殖池塘水體的水_沉積物交界 面，限制了其修復池塘底質的能力。實際上這已經成為影響凝結芽孢桿菌應用效果的一個 重要因素。由於池塘底質不僅作為養殖用持水池、各種化學物質的儲存庫，還是植物、動物和 微生物的棲息地以及營養素再循環中心，所以池塘底質與水的相互作用能夠強烈地影響水 質，因此要想養好水，就必須從池塘底質改良著手，必須充分重視池塘底質的管理。蒙脫石是一種天然的矽酸鹽礦物，在我國具有豐富的礦藏資源，具有吸附汙染物的特性而且價格 低廉。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術中的不足，提供一種成本低廉、操作簡便且可實 現規模生產的養殖水體用微生物淨水劑，旨在均勻投入養殖池塘後，可沉降於池塘底質，淨 化修復養殖池塘水_沉積物交界面汙染物。—種養殖水體用微生物淨水劑，其特徵在於，所述養殖水體用微生物淨水劑為固 定有凝結芽孢桿菌的活化蒙脫石顆粒。進一步地，所述活化蒙脫石顆粒由下述方法製得將蒙脫石在蒸餾水中攪拌均勻 後靜置浸泡24 36h，使其在水中分散製成懸浮液，過200 300目篩後靜置，沉降24h，提 取液面下10 15cm深度以上的懸浮液，離心乾燥後得到粒徑小於0. 5 μ m的活化蒙脫石。本發明還提供了上述養殖水體用微生物淨水劑的製備方法，其特徵在於包括以下 步驟a.將蒙脫石在蒸餾水攪拌均勻後靜置中浸泡24 36h，使其在水中分散製成懸浮 液，過200 300目篩後靜置，沉降24h，提取液面下10 15cm深度以上的懸浮液，離心幹 燥後得到粒徑小於0. 5 μ m的活化蒙脫石；b.將對數生長期的凝結芽孢桿菌菌液和活化蒙脫石以體積質量比為1 1 2的 比例，在需氧條件下混合共培養；培養溫度為30 35°C，培養增值時間為24-48h，室溫風乾 後得固定有凝結芽孢桿菌的活化蒙脫石顆粒，室溫下保存。本發明養殖水體用微生物淨水劑在使用時需均勻地撒在養殖池塘水體的水_沉 積物交界面，根據不同養殖期，使用量為50 100g/m2。本發明養殖水體用微生物淨水劑採用活化蒙脫石作為固定化載體，以凝結芽孢杆 菌為固定化對象，通過同培養增值，固定化菌量大，富集效率高；凝結芽孢桿菌經固定化後 不僅仍可保持較高的活性，還可受到活化蒙脫石保護免受其他生物攝食，並能迅速沉入池 塘水底水_沉積物交界面發揮作用淨化水質，不易流失，延長了修復作用周期；活化後的蒙 脫石具有更大的吸附性能，可以更加有效吸附水-沉積物交界面的汙染物，利於固定後的 凝結芽孢桿菌對汙染物的降解，提高了吸附降解汙染物的作用效率；所用的材料全部無毒 無害，無二次汙染，且成本低廉，便於運輸和儲存，可實現規模生產。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。本發明的實施例是利用活化 的蒙脫石固定凝結芽孢桿菌，進而修復養殖池塘水-沉積物交界面汙染物。實施例1活化蒙脫石的製備按照蒙脫石蒸餾水=1 10的重量比將蒙脫石在蒸餾水中 攪拌均勻後靜置浸泡36h，使其在水中分散製成懸浮液。過300目篩後靜置，沉降24h，提取 液面下15cm深度以上的懸浮液，離心乾燥後得到粒徑小於0. 5 μ m的活化蒙脫石。按照對數生長期凝結芽孢桿菌菌液活化蒙脫石=1 2 (體積質量比)的比例， 在需氧條件下混合培養，30 35°C培養24h，室溫風乾後得到固定有凝結芽孢桿菌的蒙脫石顆粒，室溫保存。在對蝦養殖初期按照100g/m2的使用量，將上述淨水劑均勻地撒在對蝦養殖池塘， 淨水劑可以沉到池底的水_沉積物交界面，達到淨化養殖池塘的目的。實驗表明，與添加游離態的凝結芽孢桿菌比較，添加經活化蒙脫石固定凝結芽孢 桿菌實驗組池塘池底的水-沉積物交界面氨氮含量下降了 25.8%，亞硝酸鹽氮含量下降了 31.5%，硫化氫含量下降了 21.8%，總磷含量下降了 41.7%，有機碳和有機氮的含量分別 下降了 22. 6%和 20. 7%。實施例2活化蒙脫石的製備按照蒙脫石蒸餾水=1 20的重量比將蒙脫石在蒸餾水中 攪拌均勻後靜置浸泡24h，使其在水中分散製成懸浮液。過300目篩後靜置，沉降24h，提取 IOcm深度以上的懸浮液，離心乾燥後得到粒徑小於0. 5 μ m的活化蒙脫石。按照對數生長期凝結芽孢桿菌菌液活化蒙脫石=1 1(體積質量比)的比例， 在需氧條件下混合培養，30 35°C培養36h，室溫風乾後得到固定有凝結芽孢桿菌的蒙脫 石顆粒，室溫保存。在對蝦養殖後期按照75g/m2的使用量，將上述淨水劑均勻地撒在對蝦養殖池塘， 淨水劑可以沉到池底的水_沉積物交界面，達到淨化養殖池塘的目的。實驗表明，與添加游離態的凝結芽孢桿菌比較，添加經活化蒙脫石固定凝結芽孢 桿菌實驗組池塘池底的水_沉積物交界面氨氮含量下降了 42. 8%，亞硝酸鹽氮含量下降了 56.9%，硫化氫含量下降了 32.4%，總磷含量下降了 52.0%，有機碳和有機氮的含量分別 下降了 31. 5%和 40. 8%。實施例3活化蒙脫石的製備按照蒙脫石蒸餾水=1 15的重量比將蒙脫石在蒸餾水中 攪拌均勻後靜置浸泡30h，使其在水中分散製成懸浮液。過200目篩後靜置，沉降24h，提取 15cm深度以上的懸浮液，離心乾燥後得到粒徑小於0. 5 μ m的活化蒙脫石。按照對數生長期凝結芽孢桿菌菌液活化蒙脫石=1 2 (體積質量比)的比例， 在需氧條件下混合培養，30 35°C培養36h，室溫風乾後得到固定有凝結芽孢桿菌的蒙脫 石顆粒，室溫保存。在甲魚養殖期間按照50g/m2的使用量，將上述淨水劑均勻地撒在甲魚養殖池塘， 淨水劑可以沉到池底的水_沉積物交界面，達到淨化養殖池塘的目的。實驗表明，與添加游離態的凝結芽孢桿菌比較，添加經活化蒙脫石固定凝結芽孢 桿菌實驗組池塘池底的水-沉積物交界面氨氮含量下降了 22.2%，亞硝酸鹽氮含量下降了 32. 3%，硫化氫含量下降了 19. 7%，總磷含量下降了 36. 1 %，有機碳和有機氮的含量分別 下降了 25. 5%和 28. 4%。實施例4活化蒙脫石的製備按照蒙脫石蒸餾水=1 20的重量比將蒙脫石在蒸餾水中 攪拌均勻後靜置浸泡36h，使其在水中分散製成懸浮液。過300目篩後靜置，沉降24h，提取 15cm深度以上的懸浮液，離心乾燥後得到粒徑小於0. 5 μ m的活化蒙脫石。按照對數生長期凝結芽孢桿菌菌液活化蒙脫石=1 1(體積質量比)的比例， 在需氧條件下混合培養，30 35°C培養48h，室溫風乾後得到固定有凝結芽孢桿菌的蒙脫石顆粒，室溫保存。在異育銀鯽養殖期間按照50g/m2的使用量，將上述淨水劑均勻地撒在異育銀鯽養 殖池塘，淨水劑可以沉到池底的水_沉積物交界面，達到淨化養殖池塘的目的。實驗表明，與添加游離態的凝結芽孢桿菌比較，添加經活化蒙脫石固定凝結芽孢 桿菌實驗組池塘池底的水-沉積物交界面氨氮含量下降了 27.4%，亞硝酸鹽氮含量下降了 28.5%，硫化氫含量下降了 32.8%，總磷含量下降了 33.6%，有機碳和有機氮的含量分別 下降了 31. 6%和 34. 5%。最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的若干個具體實施例。顯然，本發 明不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容 直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
權利要求
一種養殖水體用微生物淨水劑，其特徵在於，所述養殖水體用微生物淨水劑為固定有凝結芽孢桿菌的活化蒙脫石顆粒。
2.如權利要求1所述的養殖水體用微生物淨水劑，其特徵在於，所述活化蒙脫石顆粒 由下述方法製得將蒙脫石在蒸餾水中攪拌均勻後靜置浸泡24 36h，使其在水中分散制 成懸浮液，過200 300目篩後靜置，沉降24h，提取液面下10 15cm深度以上的懸浮液， 離心乾燥後得到粒徑小於0. 5 μ m的活化蒙脫石。
3.—種如權利要求1所述養殖水體用微生物淨水劑的製備方法，其特徵在於包括以下 步驟a.將蒙脫石在蒸餾水中攪拌均勻後靜置浸泡24 36h，使其在水中分散製成懸浮液， 過200 300目篩後靜置，沉降24h，提取液面下10 15cm深度以上的懸浮液，離心乾燥後 得到粒徑小於0. 5 μ m的活化蒙脫石；b.將對數生長期的凝結芽孢桿菌菌液和活化蒙脫石以體積質量比為1 1 2的比 例，在需氧條件下混合共培養；培養溫度為30 35°C，培養增值時間為24-48h，室溫風乾後 得固定有凝結芽孢桿菌的活化蒙脫石顆粒，室溫下保存。
全文摘要
本發明公開了一種養殖水體用微生物淨水劑，所述養殖水體用微生物淨水劑為固定有凝結芽孢桿菌的活化蒙脫石顆粒。本發明還提供了上述養殖水體用微生物淨水劑的製備方法。本發明養殖水體用微生物淨水劑採用活化蒙脫石作為固定化載體，以凝結芽孢桿菌為固定化對象，通過同培養增值，固定化菌量大，富集效率高；凝結芽孢桿菌經固定化後不僅仍可保持較高的活性，還可受到活化蒙脫石保護免受其他生物攝食，並能迅速沉入池塘水底水-沉積物交界面發揮作用淨化水質；活化後的蒙脫石具有更大的吸附性能，可以更加有效吸附水-沉積物交界面的汙染物；所用的材料全部無毒無害，無二次汙染，且成本低廉，便於運輸和儲存，可實現規模生產。
文檔編號C02F3/34GK101935105SQ20101023479
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者勵建榮, 李學鵬, 王彥波 申請人:浙江工商大學