[发明专利]水产养殖环境生物修复作用菌的固定化方法

说明书

本发明属于水产养殖环境改善和修复方法。详细地说，是一种水产养殖环境生物修复作用细菌的固定化方法。

养殖环境的恶化，已经成为制约我国水产养殖业健康持续发展的关键因素。因此，急需寻求一种行之有效，操作性强的修复养殖环境的方法与技术。人们将微生物降解有机污染物而消除污染和净化环境的过程称之为生物修复(Bioremediation)或生物恢复(Biorestiration)(Madsen，1991；Tomas，1994)。由于环境的微生物修复具有投资少，无二次污染的优点，故越来越引起各国的重视，方兴未艾。

虽然水产养殖环境的生物修复技术研究的历史不长，但已经显示出巨大的生命力。袁有宪等(2000)承担的国家自然科学基金项目和国家863高技术计划项目有关虾池有机污染生物降解技术方面的课题，已经研制成功系列养殖环境修复产品，并成功地应用于对虾养殖中，显示出诱人的应用前景。水产养殖池有机污染的特点是残饵和粪便等排泄物沉积在池底，因此，作用菌只有在底部繁衍才能最大程度发挥作用。国外有几家公司生产水质净化菌剂(粉)如“Probiltics”(Enviro-Reps Internatonal L.C.)、Epicin(加拿大Epicore网络公司)等，于伟君等(1991)曾应用光合细菌改善水质，可消除水中有机物，但对池底有机物降解的作用受到限制。工业污水的集中处理都是将作用菌固定在不同的化学材料上，如周定等(1990)用海藻酸钙凝胶包埋热带假丝酵母处理含酚废水；刘志培(1992)用聚乙烯醇固定化混合细菌细胞，对印染废水进行脱色；Portier等人(1988)利用多孔性载体Celite R-630吸附固定假单胞菌，处理含氯乙酸盐的杀虫剂废水。这些化学材料价格较高，如在水产养殖上使用，不但不经济，而且会造成池塘的二次污染。

沸石是一种天然粘土矿物，我国有丰富的矿藏资源。因沸石具有吸附氨氮的特性且价格低廉，已经在水产养殖业中广泛使用以改善水质(袁有宪等，1987)。但利用沸石作为固定化载体，固定作用菌的研究尚未见报道。

本发明的目的是寻找一种固定化材料和方法，将可高效快速降解或转化水产养殖池底部残饵、粪便等有机污染物的作用菌固定化，制成便于保藏、运输的产品，使产品投入养殖池后，可沉于池底，以快速消除池底有机污染，为水产养殖动物营造一个良好的生长栖息环境。

本发明的技术方案是这样实现的：以沸石为载体，将对水产养殖动物的残饵及粪便具有较强的降解能力、可以在海水环境中常温下生长、繁衍的作用菌固定化。选择粒径为40～80目的沸石，经灼烧活化后，按1∶0.003∶1的比例(重量比)与菌体和海水混合，搅拌均匀，振摇20～60min，静置1～2hr，使作用菌充分吸附于沸石的表面和孔隙中。空干水分，得到产品，真空包装、常温储藏。在不同养殖期，按每公顷110～180kg用量将产品施入养殖池，作用菌即可在底部繁殖，降解沉积的有机污染物，对养殖环境进行修复。

下面结合实施例详细叙述本发明的操作技术内容。本发明的实施例是利用沸石固定化的作用菌(如环状芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌等)修复对虾养殖沉积环境。 

具体操作方法如下：

(1)沸石预处理：首先筛取40～80目的沸石，灼烧活化2hr，冷却备用。

(2)作用菌制备：将菌体用海水配成浓度为3g/L的菌悬液，备用。

(3)菌体的固定化：取一定量的菌悬液，加入等重量处理好的沸石，搅拌均匀，振摇30min，静置2hr，使细菌吸附于沸石表面和孔隙中。倒入容器中空干水分，得固定化产品，装袋，真空包装。

(4)修复产品施用：在养殖期间，按每公顷150kg用量，将产品均匀撒入对虾养殖池，每10天左右施用一次，该产品可沉入养殖池底部，作用菌在底部快速繁殖，降解沉积的和陆续沉降的有机污染物，使其及时转化为可被浮游植物利用的无机营养盐，从而达到了修复养殖环境，为养殖动物营造良好生长栖息环境的目的。

本发明具有的特点是：1.本发明通过灼烧活化，将吸附在沸石晶体空洞和孔道内外表面的水释放出来，使其空洞和孔道增大，从而增大其表面积，以利于菌的吸附；2.因沸石比重较大，作用菌经沸石固定化后，可迅速沉于养殖池底部，及时发挥作用且不易流失，提高了作用效率；3.选用沸石不仅可以使作用菌迅速沉降于池底，而且沸石本身能吸附水中的NH₃、H₂S和有机腐殖物，并能携带氧至池底，增加溶氧量；4.沸石不含有害物，不会对水体造成二次污染；5.选用沸石作为菌体固定化载体，原料矿藏丰富，容易开采、加工，价格低廉，固定化工艺简单。