[发明专利]含溶藻细菌胶囊和挺水植物的原位控藻体系及其应用

说明书

本发明公开了含溶藻细菌胶囊和挺水植物的原位控藻体系及其应用，所述体系包括溶藻细菌胶囊和挺水植物；其中，溶藻细菌胶囊包括芽孢杆菌HL，芽孢杆菌HL的保藏编号为CGMCC No.21172。所述体系处理铜绿微囊藻污水时，较单一生物法能高效实现铜绿微囊藻降解，具体为：对照组中的叶绿素a含量稳步上升，在第14d时达到1557.19±5.34mg·m^‑3，而处理组R1、R2的叶绿素a含量均分别相对显著下降。其中R1的溶藻率在7d后趋于稳定，溶藻率在20％左右。在溶藻细菌胶囊的作用下，在第14d时，R1和R2的溶藻率分别为17.84％±1.31％和88.74％±1.10％。R2试验装置环境下，在第14d时藻蓝蛋白(PC)、别藻蓝蛋白(APC)和藻红蛋白(PE)别下降到1.4、4和28g·L^‑1。第14d时，经R2处理后藻毒素含量相对降低至108.19±4.26g·L^‑1。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，涉及植物/微生物复合体系修复水体环境的方法，具体为含溶藻细菌胶囊和挺水植物的原位控藻体系及其应用。

背景技术

水体的富营养化程度不断提高导致蓝藻水华爆发范围的扩张与频次骤增，其中铜绿微囊藻是蓝藻水华的关键属种之一。近年来，如何解决以铜绿微囊藻为主的蓝藻水华问题成为国内外学者日益关注的重点。

目前，处理铜绿微囊藻的方法主要包括物理，化学，生物三方面。物理法：如机械过滤、高压放电、超声波等。物理法快速有效，但因其高额费用，使得大规模应用难以实现。化学法：通过化学药剂控制藻细胞生长进程，影响其新陈代谢过程，从而起到抑制作用，但化学药剂的使用易带来水体的二次污染。生物法因其成本低、不易造成二次污染等优势而受到更高的关注。其中水生植物法是利用化感、竞争、拮抗作用来抑制藻类生长，具有针对性和可持续性，但植物生长周期长；微生物法是利用菌藻竞争或猎食作用，具有环境友好、效果明显、低成本，但易被外源环境影响。因此，如何将两者优势相结合是处理蓝藻水华问题的潜在解决方案。

此外，现有技术中已有诸多学者尝试应用单一生物法处理蓝藻水华，如《环境化学》第28卷第10期2180-2186页报道了李磊等学者通过种植水培养法证实了荷花和睡莲两种挺水植物的种植水对铜绿微囊藻存在浓度效应，具体表现为低浓度的种植水促进藻细胞生长，而高浓度则抑制藻细胞生长。《环境化学》第3期268-271页报道了戴树桂等学者利用不同溶剂提取香蒲体内的乙酸乙酯，通过抑藻圈试验和半杀死剂量法证实了香蒲体内能释放一种具有抑藻的活性物质。《中国环境科学》第28卷第5期461-465页报道了汪辉等学者通过经高温灭菌以及蛋白酶K处理后的溶藻菌YZ菌体过滤液，对铜绿微囊藻的生长仍有强烈的抑制作用。《安徽农业科学》第40卷第22期11154-11157页报道了郭瑞雪等学者发现了Q6菌株的无菌滤液中含有热稳定性的非蛋白类、核酸和糖类等物质能够有效的溶解水华鱼腥藻。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，针对单一控藻方法带来的低效、高成本问题，本发明利用微生物和挺水植物构建有效的循环生态系统，从而实现水体中铜绿微囊藻的高效降解、迁移与转化；鉴于此，本发明提供了含溶藻细菌胶囊和挺水植物的原位控藻体系及其应用。

技术方案：含溶藻细菌胶囊和挺水植物的原位控藻体系，所述体系包括溶藻细菌胶囊和挺水植物；其中，溶藻细菌胶囊包括芽孢杆菌HL，芽孢杆菌HL的保藏编号为CGMCCNo.21172。

优选的，挺水植物为芦苇。

优选的，溶藻细菌胶囊是由海藻酸钠与乙基纤维素包埋芽孢杆菌HL制得。

优选的，海藻酸钠与乙基纤维素包埋芽孢杆菌HL的具体步骤为：

S1、将海藻酸钠溶于去离子水中制得质量浓度为2％的海藻酸钠溶液，将乙基纤维素溶于去离子水制得质量浓度为3％的乙基纤维素溶液，将CaCl₂溶于去离子水中制备质量浓度为3％的固化剂溶液；