專利名稱：乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放水的 方法。
背景技術(shù)：
浮游微藻與有益菌是水生態(tài)系統(tǒng)中的兩類關(guān)系密切的生物，對(duì)保持良好水 質(zhì)，調(diào)節(jié)池塘生態(tài)系統(tǒng)平衡起著重要的作用。通過(guò)優(yōu)良藻株和有益微生物的引入 從而保持生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡和良好的水環(huán)境，是養(yǎng)殖生態(tài)優(yōu)化的一個(gè)重要途 徑。微藻是一種微型單細(xì)胞植物，通常具有太陽(yáng)能利用率高、個(gè)體小、營(yíng)養(yǎng)豐富、 生長(zhǎng)繁殖迅速、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)、容易培養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它還能有效地進(jìn)行光合 作用，將光能、H20、 C02和無(wú)機(jī)鹽，如氨氮轉(zhuǎn)化為體內(nèi)有機(jī)化合物，產(chǎn)生氧氣， 提高溶氧水平，并使水體pH值升高，從而促進(jìn)細(xì)菌的礦化作用，在細(xì)菌的作用 下使H2S變成無(wú)毒的硫酸鹽。因此可利用微藻光合作用放出的大量氧氣和吸收水 中富營(yíng)養(yǎng)化成分來(lái)凈化污水。經(jīng)調(diào)查在對(duì)蟲(chóng)下養(yǎng)殖池中微綠球藻(Wa""ocWoro戸&ocM/ato)、隱藻(Co^to/wo"os 和綠色顫藻(Ora7toCT7》cWor/"e)均為優(yōu)勢(shì)微藻，其中前兩者多被認(rèn)為是優(yōu) 良微藻，可有效調(diào)控和優(yōu)化水體環(huán)境，顫藻作為藍(lán)藻則多被認(rèn)為是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的 有害微藻。其實(shí)綠色顫藻在各種水產(chǎn)養(yǎng)殖模式中多為常見(jiàn)種，即使在優(yōu)良的水體 環(huán)境和微藻群落結(jié)構(gòu)中亦多有存在，在多種微藻共存生長(zhǎng)情況下存在一定數(shù)量的 綠色顫藻，可維持水體中微藻種類和生態(tài)功能的平衡。例如顫藻(Oscillatoria)、 兩棲顫藻(Oscillatoriaceae amphilia)均有較強(qiáng)的吸收磷的能力，實(shí)驗(yàn)水體中約3/4 的磷在藻類生長(zhǎng)過(guò)程中被吸收，另有l(wèi)/4的磷是在藻體基本停止生長(zhǎng)后被藻細(xì)胞 吸收聚集。但關(guān)鍵必須將顫藻數(shù)量嚴(yán)格控制在一定的水平，以避免優(yōu)勢(shì)度水平過(guò) 大，妨礙甚至抑制其他優(yōu)良微藻的生長(zhǎng)。微生物能夠進(jìn)行養(yǎng)殖池塘生態(tài)環(huán)境的凈化作用。首先微生物具有較強(qiáng)的分解 有機(jī)質(zhì)能力。它可分泌豐富的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、脫氫酶、脫羧酶、氧化 酶等，這些酶物質(zhì)能將養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境中的殘餌、養(yǎng)殖動(dòng)物及其它生物的糞便、死 亡的生物體分解為小分子的中間產(chǎn)物，最后分解成為二氧化碳和水及其它小分子 的物質(zhì)；微生物具有好氧、厭氧、兼性厭氧多種代謝途徑，在好氧或厭氧的條件 下均可發(fā)揮其凈化效果。乳酸桿菌(Za"o&"7to p/a"ton^)是常見(jiàn)的益生菌，主要 作為飼料添加劑和EM菌劑的主導(dǎo)菌種，相對(duì)而言較少將之用之用于凈化水質(zhì)。 有研究表明乳酸桿菌對(duì)養(yǎng)殖水體和主要自源性污染源具有一定的凈化效果。其 中，對(duì)N02-N、 N03-N、 PC)4、P的去除效果明顯，而芽孢桿菌和乳酸桿菌協(xié)同則 可降低養(yǎng)殖水體氨氮等有害物質(zhì)的含量。雖然有益微藻和微生物各自均具有重要的生態(tài)凈化功能，其實(shí)二者間存在密 切的協(xié)同作用效應(yīng)。微藻一方面通過(guò)光合作用釋放出氧氣供給微生物，后者對(duì)有 機(jī)物進(jìn)行降解，產(chǎn)生可為藻類直接利用的氮、磷、碳及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，形成"藻 菌共生"系統(tǒng)。另一方面，若將微藻的去氮磷和可溶性有機(jī)質(zhì)的凈化功效與微生 物強(qiáng)大的有機(jī)質(zhì)降解能力有效結(jié)合，既可使之各司其責(zé)，強(qiáng)化對(duì)不同類型污染源 的凈化效果，又可協(xié)同提高凈化養(yǎng)殖排放水的效率。所以，在進(jìn)行微藻混合培養(yǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同種類微藻的生態(tài)特性、細(xì)菌與藻類 間所具有的特異關(guān)系，從菌藻協(xié)同調(diào)控的基礎(chǔ)出發(fā)，在微藻混合常規(guī)培養(yǎng)裝置中 引入乳酸桿菌， 一方面有利于提高微藻總體數(shù)量，穩(wěn)定不同微藻數(shù)量比例；其次， 還有利于使菌藻保持一定的協(xié)同效應(yīng)，提高對(duì)養(yǎng)殖排放水的凈化效率。目前關(guān)于 此的研究是本領(lǐng)域技術(shù)人員努力的方向，并積極使其實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種乳酸桿菌調(diào)控浮游微藻混合培養(yǎng)及菌藻協(xié)同凈 化養(yǎng)殖排放水的方法，該方法通過(guò)乳酸桿菌的直接或間接作用，調(diào)控各種微藻的 數(shù)量比例，達(dá)到均衡生長(zhǎng)的效果，并使各微藻在混合培養(yǎng)中生長(zhǎng)均衡，穩(wěn)定性好， 避免混合培養(yǎng)體系中藻相的生物多樣性單一，避免某種微藻的數(shù)量出現(xiàn)極端優(yōu)勢(shì) 或劣勢(shì)，并通過(guò)菌藻間的協(xié)同作用，達(dá)到對(duì)養(yǎng)殖排放水去氮除磷的目的。本發(fā)明提供的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放水的方法，取 各微藻置于常規(guī)培養(yǎng)裝置中進(jìn)行混合培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中添加乳酸桿菌進(jìn)行調(diào)控，使各微藻均衡生長(zhǎng)，各微藻經(jīng)擴(kuò)培至生物總量增長(zhǎng)1~3個(gè)數(shù)量級(jí)后形成菌藻混合 生物液，將菌藻混合生物液和養(yǎng)殖池中的養(yǎng)殖排放廢水引入擴(kuò)培池中，保持乳酸 桿菌在擴(kuò)培池中的密度為104 105CFU/mL，使菌藻在培養(yǎng)過(guò)程中協(xié)同凈化養(yǎng)殖 排放廢水。其中在常規(guī)培養(yǎng)裝置中-保持常規(guī)培養(yǎng)裝置中氮的濃度為12~15mg/L，磷的濃度為2~4mg/L，鐵的濃 度為0.10 0.14mg/L。常規(guī)培養(yǎng)裝置中氮源為硝酸銨、氯化銨、硫酸銨、硝酸鈉、硝酸鉀或尿素中 的一種或幾種，磷源為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉或過(guò)磷酸鈣中的一種或幾種，鐵 源為檸檬酸鐵。常規(guī)培養(yǎng)裝置中培養(yǎng)條件為溫度26~28°C， pH7.0~8.0，光照強(qiáng)度 4000~5500Lx，光暗比為12h : 12h 14h : 10h，鹽度12~18%0。本發(fā)明常規(guī)培養(yǎng)裝置中各微藻的初始接種密度為104~105ind/mL，各微藻的 添加比例為0.8~1.2 : 0.8 1.2 : 0.7~1.0。本發(fā)明常規(guī)培養(yǎng)裝置中乳酸桿菌的添加密度為103~104CFU/mL。本發(fā)明乳酸桿菌加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前需經(jīng)過(guò)初步培養(yǎng)，其初步培養(yǎng)過(guò)程為 調(diào)節(jié)MRS液體培養(yǎng)基的pH為6.7~7.0，煮沸溶解，121'C滅菌15min，將備好的 乳酸桿菌菌種活化后接入200mlMRS液體培養(yǎng)基中，置于30'C恒溫充氣培養(yǎng) 20~24h即可。上述乳酸桿菌初步培養(yǎng)中采用的MRS液體培養(yǎng)基在每升蒸餾水中包含胰 蛋白胨8~12g，瓊脂14 17g，酵母提取物5~7g，檸檬酸氫二銨2~4g，葡萄糖 18~24g，吐溫80 l~3ml， NaAC'3H20 5~7g， K2HP04 2~4g， MgS04'7H20 0.5~1.0g, MnS04'H20 0.25~0.50g。上述制備的乳酸桿菌在加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前還需經(jīng)過(guò)離心，調(diào)節(jié)離心機(jī)的轉(zhuǎn) 速為8000~10000rpm，離心8~12min，棄去上清液，再用無(wú)菌生理鹽水沖洗，并 重復(fù)沖洗2 3次。本發(fā)明在養(yǎng)殖水體水色為鮮綠色、豆綠色或綠褐色，養(yǎng)殖水體浮游微藻生物 多樣性指數(shù)大于1.60的養(yǎng)殖池中，篩選出優(yōu)勢(shì)度大于0.15的各微藻進(jìn)行混合培 養(yǎng)，本發(fā)明中所述各微藻為微綠球藻、隱藻和綠色顫藻的混合。本發(fā)明的有益效果是(1) 在常規(guī)培養(yǎng)裝置中通過(guò)植物乳酸桿菌的直接或間接作用，調(diào)控各種微藻 的數(shù)量比例，達(dá)到均衡生長(zhǎng)的效果；(2) 具備實(shí)際操作性，以乳酸桿菌平衡調(diào)控不同種類微藻的共性培養(yǎng)，進(jìn)而 優(yōu)化藻相調(diào)控的技術(shù)模式，這有利于避免微藻混合培養(yǎng)過(guò)程中因某個(gè)單一種類微 藻過(guò)度繁殖或消亡造成的藻相生物多樣性單一，導(dǎo)致微藻藻相難以平衡生長(zhǎng)，造 成微藻種群崩潰或生長(zhǎng)難以為繼的不良后果；(3) 利用所培養(yǎng)的植物乳酸桿菌和多種微藻的混合培養(yǎng)液對(duì)對(duì)蝦集約化養(yǎng) 殖排放水進(jìn)行除氮去磷的凈化作用；(4) 本發(fā)明的提供的乳酸桿菌調(diào)控浮游微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同對(duì)對(duì)蟲(chóng)下養(yǎng)殖排 放水去氮除磷的方法，其作用是從菌藻協(xié)同的生態(tài)優(yōu)化出發(fā)，在微藻混合常規(guī)培 養(yǎng)裝置中利用乳酸桿菌的調(diào)控作用，提高微藻總體數(shù)量，穩(wěn)定不同微藻數(shù)量比例， 再將高效培養(yǎng)的微藻引入養(yǎng)殖排放水凈化系統(tǒng)中對(duì)排放水進(jìn)行除氮去磷，這有利 于對(duì)浮游微藻藻相穩(wěn)定調(diào)控與菌藻協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放水提供優(yōu)化技術(shù)儲(chǔ)備。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護(hù)范圍并非僅僅局限于以下實(shí) 施例。所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容和各參數(shù)所取范 圍，均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。 實(shí)施例l選取微綠球藻、隱藻和綠色顫藻置于常規(guī)培養(yǎng)裝置中進(jìn)行混合培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò) 程中添加植物乳酸桿菌(丄a"o^"7/^; /a"ton^)進(jìn)行調(diào)控，使系統(tǒng)中的各種微藻 按一定比例均衡、穩(wěn)定生長(zhǎng)，各微藻經(jīng)擴(kuò)培至生物總量增長(zhǎng)1 2個(gè)數(shù)量級(jí)后形成 菌藻混合生物液，將菌藻混合生物液和養(yǎng)殖排放水引入擴(kuò)培池中，設(shè)置菌藻生物 液與養(yǎng)殖排放水的配搭比例，保持乳酸桿菌在擴(kuò)培池中的密度為104CFU/mL， 使菌藻在培養(yǎng)過(guò)程中協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放廢水。保持常規(guī)培養(yǎng)裝置中氮的濃度為12mg/L，磷的濃度為2mg/L，鐵的濃度為 0.10mg/L。培養(yǎng)過(guò)程中每3d測(cè)定一次培養(yǎng)液中的氮和磷的濃度，酌情加入NaN03 和KH2P04，使總氮和磷的濃度達(dá)到初始水平。過(guò)程中保持培養(yǎng)條件一致，以恒溫循環(huán)器水浴控溫，常規(guī)培養(yǎng)裝置中培養(yǎng)條件為溫度26。C, pH7.5，光照強(qiáng)度4000Lx,光暗比為12h : 12h，鹽度12%。。乳酸桿菌加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前需經(jīng)過(guò)初步培養(yǎng)，乳酸桿菌的初步培養(yǎng)過(guò)程 為調(diào)節(jié)MRS液體培養(yǎng)基的pH為6.7-7.0，煮沸溶解，12rC滅菌15min，將備 好的乳酸桿菌菌種活化后接入200mlMRS液體培養(yǎng)基中，置于30'C恒溫充氣培 養(yǎng)20h即可。初步培養(yǎng)采用的MRS液體培養(yǎng)基每升水中包含胰蛋白胨8g，瓊脂14g, 酵母提取物5g，檸檬酸氫二銨2g,葡萄糖18g，吐溫80 lml， NaAC'3H205g, K2HP042g， MgS047H20 0.5g， MnS04-H20 0.25g。制備的乳酸桿菌在加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前還需經(jīng)過(guò)離心，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為 8000rpm，離心時(shí)間為12min，棄去上清液，再用無(wú)菌生理鹽水沖洗，并重復(fù)沖 洗2~3次。在微藻混合常規(guī)培養(yǎng)裝置中各種微藻的初始接種密度均為3xl04ind/mL，微 藻混合常規(guī)培養(yǎng)裝置中各微藻添加比例為1.0 : 1.0 : 1.0。在各微藻混合培養(yǎng)過(guò)程添加乳酸桿菌有效調(diào)控各種微藻的數(shù)量比例，乳酸桿 菌的添加密度為103CFU/mL。在擴(kuò)培過(guò)程中按照上述調(diào)控措施對(duì)藻液培養(yǎng)進(jìn)行管理，并及時(shí)添加相應(yīng)比例 的培養(yǎng)液。培養(yǎng)過(guò)程添加乳酸桿菌有效調(diào)控各種微藻的數(shù)量比例，達(dá)到均衡生長(zhǎng) 的效果，避免某種微藻數(shù)量出現(xiàn)極端優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)。到第8天時(shí)微藻數(shù)量進(jìn)入生長(zhǎng)峰值期，此時(shí)常規(guī)培養(yǎng)裝置中的微藻總細(xì)胞數(shù) 為7.12xl06ind/mL，其中微綠球藻的細(xì)胞數(shù)為5.4xl06ind/mL，隱藻和綠色顫藻 分別為1.4xl06ind/mL和3,2x105ind/mL，三種藻的數(shù)量比例為16.9 : 4.4 : 1，到 收獲期微綠球藻、隱藻和綠色顫藻的細(xì)胞數(shù)則分別為3.4xl06ind/mL、 4.2xl05ind/mL、 1.8xl05ind/mL，三種藻的數(shù)量比例變?yōu)?8.3 : 2.3 : 1。將收獲的菌藻混合培養(yǎng)生物液與對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖排放水于擴(kuò)培池中充氣混勻，進(jìn)行培養(yǎng)，擴(kuò)培池的容量為300M3，以混合凈化系統(tǒng)中微藻細(xì)胞總量10M0Sind/L為基礎(chǔ)，設(shè)置菌藻生物液與養(yǎng)殖排放水的配搭比例，使乳酸桿菌在擴(kuò)培池中的密度為104CFU/mL。根據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》(GB 17378.4-2007)方法測(cè)定養(yǎng)殖排放水中硝酸氮、亞硝酸氮、氨氮、總無(wú)機(jī)氮和活性磷的初始值分別為0.580mg/L、 0.044 mg/L、0.140mg/L、 0.76mg/L和0.730mg/L。通過(guò)菌藻生物液的凈化，結(jié)果表明，到第6天時(shí)對(duì)硝酸氮、亞硝酸氮、氨氮、 總無(wú)機(jī)氮和活性磷的去除率分別為20.69%、 62.30%、 42.86%、 27.13%和86.30%; 到第9天時(shí)其去除率可分別高達(dá)98.28%、 69.66%、 92.86%、 95.65%和95.89%。所以，菌藻混合生物液對(duì)對(duì)蝦養(yǎng)殖排放廢水進(jìn)行有效的去氮除磷作用，從而 在相當(dāng)程度上達(dá)到對(duì)排放廢水的凈化效果。實(shí)施例2在池塘水色為鮮綠色或豆綠色或綠褐色，選取優(yōu)勢(shì)度大于0.15以上的微綠 球藻、隱藻和綠色顫藻置于常規(guī)培養(yǎng)裝置中進(jìn)行混合培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中添加植物 乳酸桿菌進(jìn)行調(diào)控，使系統(tǒng)中的各種微藻按一定比例均衡、穩(wěn)定生長(zhǎng)，各微藻經(jīng) 擴(kuò)培至生物總量增長(zhǎng)1~3個(gè)數(shù)量級(jí)后形成菌藻混合生物液，將菌藻混合生物液和 養(yǎng)殖排放水引入擴(kuò)培池中，設(shè)置菌藻生物液與養(yǎng)殖排放水的配搭比例，保持乳酸 桿菌在擴(kuò)培池中的密度為105CFU/mL，使菌藻在培養(yǎng)過(guò)程中協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水。保持常規(guī)培養(yǎng)裝置中氮的濃度為14mg/L，磷的濃度為3mg/L，鐵的濃度為 0.12mg/L。培養(yǎng)過(guò)程中每3d測(cè)定一次培養(yǎng)液中的氮和磷的濃度，酌情加入NaN03 和KH2P04，使總氮和磷的濃度達(dá)到初始水平。過(guò)程中保持培養(yǎng)條件一致，以恒溫循環(huán)器水浴控溫，常規(guī)培養(yǎng)裝置中培養(yǎng)條 件為溫度28'C， pH8.0，光照強(qiáng)度5000Lx，光暗比為13h : llh，鹽度6%>。乳酸桿菌加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前需經(jīng)過(guò)初步培養(yǎng)，乳酸桿菌的初步培養(yǎng)過(guò)程 為調(diào)節(jié)MRS液體培養(yǎng)基的pH為6.7-7.0,煮沸溶解，121'C滅菌15min，將備 好的乳酸桿菌菌種活化后接入200mlMRS液體培養(yǎng)基中，置于3(TC恒溫充氣培 養(yǎng)22h即可。初步培養(yǎng)采用MRS液體培養(yǎng)基每升水中包含胰蛋白胨10g，瓊脂16g，酵 母提取物6g，檸檬酸氫二銨3g，葡萄糖20g，吐溫80 2ml， NaAC'3H206g， K2HP04 3g， MgS04'7H20 0.8g， MnS04'H20 0'40g。制備的乳酸桿菌在加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前還需經(jīng)過(guò)離心，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為 9000rpm，離心時(shí)間為10min，棄去上清液，再用無(wú)菌生理鹽水沖洗，并重復(fù)沖 洗2 3次。在微藻混合常規(guī)培養(yǎng)裝置中各種微藻的初始接種密度均為5xl04ind/mL，微 藻混合常規(guī)培養(yǎng)裝置中各微藻添加比例為0.8 : 1.0 : 0.7。在各微藻混合培養(yǎng)過(guò)程添加乳酸桿菌有效調(diào)控各種微藻的數(shù)量比例，乳酸桿 菌的添加密度為2xl03CFU/mL。在擴(kuò)培過(guò)程按照上述調(diào)控措施對(duì)藻液培養(yǎng)進(jìn)行管理，并及時(shí)添加相應(yīng)比例的 培養(yǎng)液，培養(yǎng)過(guò)程添加乳酸桿菌有效調(diào)控各種微藻的數(shù)量比例，達(dá)到均衡生長(zhǎng)的 效果，避免某種微藻數(shù)量出現(xiàn)極端優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)。到第9天時(shí)微藻數(shù)量進(jìn)入生長(zhǎng)峰值期，此時(shí)常規(guī)培養(yǎng)裝置中的微藻總細(xì)胞數(shù) 為7.12xl06ind/mL，其中微綠球藻的細(xì)胞數(shù)為5.Ixl06ind/mL，隱藻和綠色顫藻 分別為1.8xioWmL和2.2xl05ind/mL，三種藻的數(shù)量比例為23.2 : 8.2 : 1，到 收獲期微綠球藻、隱藻和綠色顫藻的細(xì)胞數(shù)則分別為3.8xl06ind/mL、 5.0xl05ind/mL、 1.4><105ind/mL，三種藻的數(shù)量比例變?yōu)?7.1 : 3.6 : 1。將收獲的菌藻混合培養(yǎng)生物液與對(duì)蟲(chóng)下集約化養(yǎng)殖排放水于擴(kuò)培池中充分混勻，進(jìn)行靜止培養(yǎng)，擴(kuò)培池的容量為500M3，以混合凈化系統(tǒng)中微藻細(xì)胞總量10tlO、nd/L為基礎(chǔ)，設(shè)置菌藻生物液與養(yǎng)殖排放水的配搭比例，使乳酸桿菌在擴(kuò)培池中的密度為105CFU/mL。根據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》(GB 17378.4-2007)方法測(cè)定養(yǎng)殖排放水中硝酸氮、亞硝酸氮、氨氮、總無(wú)機(jī)氮和活性磷的初始值分別為0.62mg/L、 0.05mg/L、0.18mg/L、 0.85mg/L和0.93mg/L。通過(guò)菌藻生物液的凈化，結(jié)果表明，到第5天時(shí)對(duì)硝酸氮、亞硝酸氮、氨氮、 總無(wú)機(jī)氮和活性磷的去除率分別為22.75%、 66.37%、 45.66%、 30.12%和71.35%; 到第9天時(shí)其去除率可分別高達(dá)95.29%、 71.02%、 93.45%、 93.53%和94.78%。所以，菌藻混合生物液對(duì)對(duì)蝦養(yǎng)殖排放廢水進(jìn)行有效的去氮除磷作用，從而 在相當(dāng)程度上達(dá)到對(duì)排放廢水的凈化效果。實(shí)施例3在池塘水色為鮮綠色或豆綠色或綠褐色的養(yǎng)殖池中，選取水中浮游微藻生物 多樣性指數(shù)大于1.60,選取優(yōu)勢(shì)度大于0.15以上的微綠球藻、隱藻和綠色顫藻 置于常規(guī)培養(yǎng)裝置中進(jìn)行混合培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中添加植物乳菌進(jìn)行調(diào)控，使系統(tǒng) 中的各種微藻按一定比例均衡、穩(wěn)定生長(zhǎng)，各微藻經(jīng)擴(kuò)培至生物總量增長(zhǎng)2~3 個(gè)數(shù)量級(jí)后，將菌藻混合生物液和養(yǎng)殖排放水引入擴(kuò)培池中，設(shè)置菌藻生物液與 養(yǎng)殖排放水的配搭比例，保持乳酸桿菌在擴(kuò)培池中的密度為8xl04CFU/mL,使 菌藻在培養(yǎng)過(guò)程中協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放水。保持常規(guī)培養(yǎng)裝置中氮的濃度為15mg/L，磷的濃度為4mg/L，鐵的濃度為 0.14mg/L。培養(yǎng)過(guò)程中每3d測(cè)定一次培養(yǎng)液中的氮和磷的濃度，酌情加入NaN03 和KH2P04，使總氮和磷的濃度達(dá)到初始水平。過(guò)程中保持培養(yǎng)條件一致，以恒溫循環(huán)器水浴控溫，常規(guī)培養(yǎng)裝置中培養(yǎng)條 件為溫度28。C， pH7.8，光照強(qiáng)度5500Lx,光暗比為14h : 10h,鹽度18%0。乳酸桿菌加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前需經(jīng)過(guò)初步培養(yǎng)，乳酸桿菌的初步培養(yǎng)過(guò)程 為調(diào)節(jié)MRS液體培養(yǎng)基的pH為6.7~7.0，煮沸溶解，121°。滅菌15min，將備 好的乳酸桿菌菌種活化后接入200mlMRS液體培養(yǎng)基中，置于3(TC恒溫充氣培 養(yǎng)20h即可。初步培養(yǎng)采用MRS的液體培養(yǎng)基每升水中包含胰蛋白胨12g，瓊脂17g， 酵母提取物7g，檸檬酸氫二銨4g，葡萄糖24g，吐溫80 3ml， NaAC'3H20 7g, K2HP044g， MgS04.7H20 l.Og， MnS04'H20 0.50g。制備的乳酸桿菌在加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前還需經(jīng)過(guò)離心，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為 10000rpm，離心時(shí)間為12min，棄去上清液，再用無(wú)菌生理鹽水沖洗，并重復(fù)沖 洗2 3次。在微藻混合常規(guī)培養(yǎng)裝置中各種微藻的初始接種密度均為105ind/mL，微藻 混合常規(guī)培養(yǎng)裝置中各微藻添加比例為1.2 : 1.2 : 0.8。在各微藻混合培養(yǎng)過(guò)程添加乳酸桿菌有效調(diào)控各種微藻的數(shù)量比例，乳酸桿 菌的添加密度為104CFU/mL。在擴(kuò)培過(guò)程按照上述調(diào)控措施對(duì)藻液培養(yǎng)進(jìn)行管理，并及時(shí)添加相應(yīng)比例的 培養(yǎng)液。培養(yǎng)過(guò)程添加乳酸桿菌有效調(diào)控各種微藻的數(shù)量比例，達(dá)到均衡生長(zhǎng)的 效果，避免某種微藻數(shù)量出現(xiàn)極端優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)。到第6天時(shí)微藻數(shù)量進(jìn)入生長(zhǎng)峰值期，此時(shí)常規(guī)培養(yǎng)裝置中的微藻總細(xì)胞數(shù) 為13.95xl07ind/mL，其中微綠球藻的細(xì)胞數(shù)為9.3><107ind/mL，隱藻和綠色顫藻 分別為4.2xl07ind/mL和4.5xl06ind/mL，三種藻的數(shù)量比例為20.7 : 9.3 : 1，到 收獲期微綠球藻、隱藻和綠色顫藻的細(xì)胞數(shù)則分別為5.9xl07ind/mL、 l.lxl07ind/mL、 2.3xl06ind/mL，三種藻的數(shù)量比例變?yōu)?5.6 : 4.8 : 1 。將收獲的菌藻混合培養(yǎng)生物液與對(duì)蝦集約化養(yǎng)殖排放水于擴(kuò)培池中充分混 勻，進(jìn)行靜止培養(yǎng)，擴(kuò)培池的容量為500M3，以混合凈化系統(tǒng)中微藻細(xì)胞總量 10^1()Sind/L為基礎(chǔ)，設(shè)置菌藻生物液與養(yǎng)殖排放水的配搭比例，使乳酸桿菌在擴(kuò)培池中的密度為8xl04CFU/mL。根據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》(GB 17378.4-2007)方法測(cè)定養(yǎng)殖排放水中硝酸氮、亞硝酸氮、氨氮、總無(wú)機(jī)氮和活性磷的初始值分別為0.92mg/L、 0.088 mg/L、0.35mg/L、 1.36mg/L和1.25mg/L。通過(guò)菌藻生物液的凈化，結(jié)果表明，到第6天時(shí)對(duì)硝酸氮、亞硝酸氮、氨氮、 總無(wú)機(jī)氮和活性磷的去除率分別為24.88%、 67.30%、 48.75%、 66.10%和78.35%; 到第9天時(shí)其去除率可分別高達(dá)98.75%、 75.36%、 96.82%、 96.69%和96.38%。所以，菌藻混合生物液對(duì)對(duì)蝦養(yǎng)殖排放廢水進(jìn)行有效的去氮除磷作用，從而 在相當(dāng)程度上達(dá)到對(duì)排放廢水的凈化效果。
權(quán)利要求
1、一種乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放水的方法，其特征在于，取各微藻置于常規(guī)培養(yǎng)裝置中進(jìn)行混合培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中添加乳酸桿菌進(jìn)行調(diào)控，使各微藻均衡生長(zhǎng)，各微藻經(jīng)擴(kuò)培至生物總量增長(zhǎng)1～3個(gè)數(shù)量級(jí)后形成菌藻混合生物液，將菌藻混合生物液和養(yǎng)殖池中的養(yǎng)殖排放廢水引入擴(kuò)培池中，保持乳酸桿菌在擴(kuò)培池中的密度為104～105CFU/mL，使菌藻在培養(yǎng)過(guò)程中協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放廢水。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水的方法，其特征在于，保持常規(guī)培養(yǎng)裝置中氮的濃度為12~15tng/L，磷的濃度 為2~4mg/L，鐵的濃度為0.10~0.14mg/L 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水的方法，其特征在于，常規(guī)培養(yǎng)裝置中氮源為硝酸銨、氯化銨、硫酸銨、硝酸 鈉、硝酸鉀或尿素中的一種或幾種，磷源為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉或過(guò)磷酸藥 中的一種或幾種，鐵源為檸檬酸鐵。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水的方法，其特征在于，常規(guī)培養(yǎng)裝置中培養(yǎng)條件為溫度26 28'C， pH7.0 S.0， 光照強(qiáng)度4000~5500Lx，光暗比為12h : 12h 14h : 10h，鹽度12~18°;。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水的方法，其特征在于，常規(guī)培養(yǎng)裝置中各微藻的初始接種密度為 104~105ind/mL，各微藻的添加比例為0.8~1.2 : 0.8~1.2 : 0.7~1.0。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水的方法，其特征在于，常規(guī)培養(yǎng)裝置中乳酸桿菌的添加密度為103~104CFU/mL。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水的方法，其特征在于，乳酸桿菌加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前需經(jīng)過(guò)初步培養(yǎng)，其初步 培養(yǎng)過(guò)程為調(diào)節(jié)MRS液體培養(yǎng)基的pH為6.7-7.0，煮沸溶解，121"滅菌15min, 將備好的乳酸桿菌菌種活化后接入200mlMRS液體培養(yǎng)基中，置于30'C恒溫充 氣培養(yǎng)20 24h即可。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放水的方法，其特征在于，乳酸桿菌初步培養(yǎng)中采用的MRS液體培養(yǎng)基在每升蒸 餾水中包含胰蛋白胨8 12g，瓊脂14 17g，酵母提取物5 7g，檸檬酸氫二銨 2~4g，葡萄糖18~24g，吐溫80 l~3ml， NaAC'3H20 5~7g， K2HP04 2~4g， MgS047H20 0.5~1.0g， MnS04.H20 0.25~0.50g。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水的方法，其特征在于，制備的乳酸桿菌在加入常規(guī)培養(yǎng)裝置前還需經(jīng)過(guò)離心， 調(diào)節(jié)離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為8000 10000卬m，離心8~12min，棄去上清液，再用無(wú)菌生 理鹽水沖洗，并重復(fù)沖洗2 3次。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放 水的方法，其特征在于，在養(yǎng)殖水體水色為鮮綠色、豆綠色或綠褐色，養(yǎng)殖水體 浮游微藻生物多樣性指數(shù)大于1.60的養(yǎng)殖池中，篩選出優(yōu)勢(shì)度大于0.15的各微 藻進(jìn)行混合培養(yǎng)，所述各微藻為微綠球藻、隱藻和綠色顫藻的混合。
全文摘要
一種乳酸桿菌調(diào)控微藻混合培養(yǎng)及協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放水的方法，取各微藻置于常規(guī)培養(yǎng)裝置中進(jìn)行混合培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中添加乳酸桿菌進(jìn)行調(diào)控，使各微藻均衡生長(zhǎng)，各微藻經(jīng)擴(kuò)培至生物總量增長(zhǎng)1～3個(gè)數(shù)量級(jí)后形成菌藻混合生物液，將菌藻混合生物液和養(yǎng)殖池中的養(yǎng)殖排放廢水引入擴(kuò)培池中，保持乳酸桿菌在擴(kuò)培池中的密度為10⁴～10⁵CFU/mL，使菌藻在培養(yǎng)過(guò)程中協(xié)同凈化養(yǎng)殖排放廢水。該方法通過(guò)乳酸桿菌的直接或間接作用，調(diào)控各種微藻的數(shù)量比例，使各微藻生長(zhǎng)均衡，穩(wěn)定性好，避免混合培養(yǎng)體系中藻相的生物多樣性單一，避免某種微藻數(shù)量出現(xiàn)極端的優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)，并通過(guò)菌藻間的協(xié)同作用，達(dá)到對(duì)養(yǎng)殖排放廢水的去氮除磷目的。
文檔編號(hào)C12N1/12GK101531978SQ200910038910
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者文國(guó)樑, 曹煜成, 李卓佳, 李純厚, 楊鶯鶯, 昊 王 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所