一种用于水质净化的复合菌剂及其应用
【专利说明】一种用于水质净化的复合菌剂及其应用
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技术领域
[0002]本发明涉及微生物制剂领域，具体涉及一种用于水质净化的复合菌剂及其应用。
【背景技术】
[0003]近50年来，氮污染己成为一个全球性的污染问题，水环境中无机氮化合物含量的增多导致水生生态系统的酸化和富营养化，给水生动物带来了一系列负面影响，因此研宄氮污染对水生动物的影响显得尤为迫切。
[0004]随着世界经济的迅速发展，水产养殖业的规模不断扩大，然而传统的养殖方式片面追求经济效益，强化水体系统外能量物质的投入，过量投饵，造成水体中代谢废物大量沉积。在水产养殖过程中，由于过量的氨氮、硝酸盐及亚硝酸盐会破坏水质，给养殖的水生动物带来很大的危害，因此快速降解水体中氨氮、硝酸盐及亚硝酸盐等含氮化合物在水产养殖过程中十分关键。
[0005]随着水质污染日益严重，水环境中氮含量逐渐升高，氨氮和亚硝酸盐是两种主要的无机含氮化合物，长期暴露于一定浓度的氨氮和亚硝酸盐水体中，可使动物生长受阻、免疫力下降，对病原菌的易感性升高。加之传统病害防治意识片面强调微生物的致病作用，定期、反复滥用杀菌消毒剂及抗菌素，在杀灭病菌的同时，也把系统中为数众多的有益菌类悉数杀灭，浮游植物也受殃及或被除尽，光合作用减弱，产氧与供氧能力下降，造成水产动物大量死亡分解与氨氮物质的重复积累，硝化过程受阻，水体中无机氮化合物进一步增多。而且杀菌消毒剂及抗菌素不仅使病原菌产生抗药性，还破坏了水产动物消化道内正常菌群，产生免疫抑制作用，并且其在水产动物体内的积累对人类健康也是一种潜在威胁。因此，水产养殖必须走可持续发展道路。近年来，应用复合微生物菌剂降解剂在降解水体中亚硝酸盐、氨氮等有害物质的同时还能改善水质，提高养殖动物的生产率和免疫能力，减少病害发生，并且无毒副作用，无污染，已在世界水产养殖业得到广泛应用，创造了巨大的经济和环境效益，受到越来越广泛的关注，已成为近十年来研宄的热点之一。
[0006]淡水养殖业是人类根据养殖对象的生态习性和对水域环境条件的要求，利用可供养殖的水域，运用相应的养殖设施和技术，从事水生经济动物养殖。从水产养殖的种质资源来看，我国幅员辽阔水资源丰富，养殖种类有热带、亚热带、温带及冷水性种类，养殖对象既有常规传统品种，又有开发和引进的名特优新品种。据调查，全国淡水鱼类共1000多种，其中具有经济价值的食用鱼类约占50%，产量比较高的鱼类有50多种。至2007年我国内陆水产品产量已达到2196万吨，其中鱼类产量为1908万吨，虾蟹类产量为202万吨，贝类产量为50万吨，其他水产品产量为35万吨，但我国内陆水产养殖业仍然具有很大的发展潜力。如广东省重点渔业珠海市全市有总水面3.64万hm2，可养水面1.2万hm2，有低洼稻田1.33万hm2，水及水生资源十分丰富。近十年来，全市渔业快速发展，2008年水产养殖面积I万hm2，稻田养殖0.93万hm2，水产品总产量5.2万吨，实现渔业总产值6.97亿元，渔业己成为全市农民增收致富的主导产业。斗门县有池塘、山塘、水库养殖、也有网箱养殖，庭院特色水产品养殖等。水产养殖品种主要有青、草、鲍、墉、四大家鱼及鳞鱼、鲤鱼、罗非鱼等，其它如塘角鱼、淡水白鳍、麵鱼、倒刺跋、叉尾蛔、俭鱼等也均有零星养殖。养殖方式多种多样，养殖品种多样化。根据农业部2010年统计数据，与2009年相比，全国水产品总产量增长了 7%，达到3800万吨，创历史新高。农业部2009年提出，争取用5年到10年的时间改造2000万亩，现在己经改造1000万亩。我国是世界上淡水水面面积最大的国家之一，淡水总面积占国土总面积的2%，约为2000万mm2，其中孕育着众多水生经济动植物。这一直是我国人民从事捕捞水生自然资源和人工养殖、种植的场所。客观来说，我国渔业资源丰富，但是产量不高、产值不大、链条不长。主要原因是由于宜养水面利用率低、渔业科技技术含量低。通过充分利用一切可供养殖的水域和大力改造潜在的养殖水域，扩大养殖面积和提高单位面积产量；开拓水产养殖的新途径，通过机械化工厂化养殖，使水产养殖业向集约化经营方向发展；同时加强保护水产资源和生态环境，使水产养殖业获得健康可持续发展。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一种可有效净化水体的用于水质净化的复合菌剂。
[0008]为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为:一种用于水质净化的复合菌剂，所述复合菌剂由枯草芽孢杆菌诱变菌株、黑曲霉诱变菌株、巴斯德酵母菌诱变菌株和乳酸菌诱变菌株复配而成，枯草芽孢杆菌诱变菌株、黑曲霉诱变菌株、巴斯德酵母菌诱变菌株和乳酸菌诱变菌株的菌体量之比为(I?3): (I?3): (2?6): (3?9)。
[0009]进一步的，上述的一种用于水质净化的复合菌剂，所述枯草芽孢杆菌诱变菌株、黑曲霉诱变菌株、巴斯德酵母菌诱变菌株和乳酸菌诱变菌株是采用碳离子注入诱变选育的方法所选育的。
[0010]本发明的第二个目的是提供了上述一种用于水质净化的复合菌剂在改善养殖水体水质中的应用。
[0011]本发明的有益效果为:本发明提供的一种用于水质净化的复合菌剂及其应用，是通过菌种的分离鉴定及培养后，应用碳离子辐照对四种菌进行诱变技术开发的绿色环保型复合活菌水质净化剂。
[0012]创新之处在于利用中国科学院近代物理研宄所的国家大科学工程兰州重离子加速器进行重离子辐照诱变，筛选效价更高的反硝化菌。其与传统的诱变源相比，重离子束具有以下重要特点:
1、传能线密度大，易于突变体的形成；能量沉积过程中，在其射程末端存在一个尖锐的能量损失峰(Bragg峰)，使得生物样品的局部受损；
2、损伤后修复效应小，可产生大量的突变且突变体稳定快；
3、相对生物学效应高，突变体的产生效率高且突变谱广。通过诱变选育硝化菌所得突变株的正变率为69.1%，消解效价从1150 mg/L提高到3580 mg/L，取得理想的成果。
[0013]本发明在应用方面具有以下有益效果:
1、快速降解水体中亚硝酸盐、氨氮等有害物质，迅速分解残饵、水产动物排泄物、动植物尸体等污染物；改善池底环境，有效避免水产动物游塘、偷死、中毒等疾病； 2、增强水产动物的免疫力，调节水产动物体内的微生态菌群平衡，促进对饲料的消化吸收，降低饲料系数；
3、提高池底氧化还原电位和溶解氧，稳定水体pH值，补充微量元素，提高水体透明度，保持浮游生物的动态平衡；
4、抑制养殖水体中致病微生物的生长。本产品目前已在广东珠海、重庆等地区推广应用400多个虾塘，占地2000多亩，就每个虾塘直接经济效益增加5万元计算，创造直接经济效益2000多万元，生态及社会效益近2亿元之多。本发明复合菌剂无残留，对水产养殖和人体没有任何毒副作用，深受水产养殖户的欢迎。
[0014]本发明利用重离子加速器，选育了优质菌，通过将好气性和嫌气性微生物按一定的比例混合培养，通过相互共生、增殖关系形成一个组成复杂、结构稳定、功能广泛的稳定群落，发挥其最大的协同优势。
[0015]本发明重要的创新点为:
(1)首次从广东珠海的淡水养殖场的池塘中取得的水样与泥样，经过富集培养，分离到12株生存能力强的菌株，并进行了生物学分离及鉴定；
(2)首次选用重离子加速器进行重离子诱变育种:通过诱变选育硝化菌所得突变株的正变率为69.1%，并以存活率在25%-30%，消解效价从1150mg/L提高到3580mg/L，取得了理想的成果。通过发酵条件的优化，使该项目发酵条件成熟，可进行工业化生产；并对发酵条件进行了优化，研宄了亚硝酸盐浓度、PH、温度、接种量4个因素对酵母菌和乳酸菌复合菌去除亚硝酸盐的影响。在模拟养殖水体中，研宄了各单一菌降低淡水养殖水体的COD、氨氮、亚硝酸盐、硫化物的特性；在水产养殖场应用实验，该复合菌剂能够改善养殖水体水质，实验虾塘的COD降低了 51.67%，氨氮去除了 81.3%，亚硝酸盐去除了 84.4%，硫化物去除了78.57% ;复合菌剂可净化淡水养殖水体，较好改善生态养殖环境；