本發(fā)明涉及微生物應(yīng)用，尤其涉及一種基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，水體凈化是保障養(yǎng)殖生物健康生長的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常在自然狀態(tài)下，水體中的土著菌通過自凈作用，能夠維持水體正常的物質(zhì)循環(huán)。但隨著高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展，養(yǎng)殖水體中的有機負(fù)荷已經(jīng)大大超出了原有菌群的自凈能力。未被有效利用的有機質(zhì)成為水體中的最大污染源，消耗大量的溶氧，造成水體中氧債，進而抑制有機物的完全氧化，形成大量的不完全氧化中間體，而這些不完全氧化產(chǎn)物，往往又是水產(chǎn)養(yǎng)殖中危害最大的有毒物質(zhì)，如氨氮、亞硝酸鹽及硫化氫等，引起養(yǎng)殖動物的慢性與急性中毒，嚴(yán)重的造成大規(guī)模的死魚，經(jīng)濟損失慘重。

2、目前，市場上廣泛采用的水體凈化方法主要包括物理過濾、化學(xué)處理和生物凈化等。其中，生物凈化因其環(huán)保、可持續(xù)的特點而受到廣泛關(guān)注。近些年，微生物制劑開始廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖領(lǐng)域，用于凈化水體、提高養(yǎng)殖動物的采食量、減少病害的發(fā)生等。投放到水體中的有益微生物通過大量生長繁殖，分泌豐富的胞外酶，對有機物進行有效分解，微生物在生長代謝過程中，能利用氨氮，能代謝亞硝酸鹽，能氧化硫化氫等，從而實現(xiàn)降解有毒物質(zhì)、凈化水質(zhì)、提高養(yǎng)殖效益的目的。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，如專利技術(shù)文獻(xiàn)cn106629890a公開了一種魚塘水體凈化劑，含以下組分：膨潤土100-200份、活性炭50-90份、皂莢提取物10-30份、果膠3-7份、鵝卵石50-80份、微生物菌劑1-17份、青蒿酸0.2-0.8份和2-苯基色原酮0.1-1.1份；該發(fā)明中通過各組分間的復(fù)配，能有效去除水體中的有害物質(zhì)，但所用微生物組分在水體中容易受外界環(huán)境因素影響，活性下降，持久、穩(wěn)定地發(fā)揮凈水作用有待進一步提高。

4、因此，根據(jù)上述中的相關(guān)技術(shù)，亟需研發(fā)一種基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑及其制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中微生物穩(wěn)定性和持久性較差的問題。

2、基于上述目的，本發(fā)明提供了一種基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑及其制備方法。

3、一種基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑，由以下質(zhì)量份原料制備而成：

4、微球a47-55份、微球b2.8-5.3份；微球c5-8份；

5、所述微球a由改性復(fù)合微生物、羧基化中空二氧化硅微球與復(fù)合微生物制備得到；

6、所述微球b由二氧化鈦與二氧化硅微球制備得到；

7、所述微球c由活化后的生物炭和膨潤土制備得到；

8、所述改性復(fù)合微生物是以改性殼聚糖為殼、復(fù)合微生物為核制備得到的；

9、所述改性殼聚糖由殼聚糖和膨潤土制備得到；

10、所述復(fù)合微生物由施氏假單胞菌、沼澤紅假單胞菌、枯草芽孢桿菌、纖維素降解細(xì)菌和側(cè)孢短芽孢桿菌混合得到。

11、優(yōu)選的，所述改性殼聚糖的制備方法如下：

12、步驟a1.將殼聚糖溶解在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的醋酸水溶液中，攪拌均勻，再加入膨潤土混合均勻，得到混合物a；

13、步驟a2.將2-氨基對苯二甲酸溶解氫氧化鈉溶液中，隨后加入混合物a中混合均勻，離心、干燥，得到改性殼聚糖。

14、優(yōu)選的，步驟a1中所述殼聚糖、醋酸水溶液與膨潤土的用量比為0.45-0.6g：45-60ml：0.12-0.25g；

15、步驟a2中所述2-氨基對苯二甲酸、氫氧化鈉與混合物a的質(zhì)量比為8-13：10-15：6-10；

16、所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.9-1.2mol/l；

17、所述干燥時的溫度為50-60℃，時間為12-14h。

18、優(yōu)選的，所述復(fù)合微生物的制備方法如下：

19、步驟b1.分別將施氏假單胞菌、沼澤紅假單胞菌、枯草芽孢桿菌、纖維素降解細(xì)菌和側(cè)孢短芽孢桿菌接種至lb液體培養(yǎng)基中，37℃恒溫培養(yǎng)至對數(shù)生長期，分別得到施氏假單胞菌菌懸液、沼澤紅假單胞菌菌懸液、枯草芽孢桿菌菌懸液、纖維素降解細(xì)菌菌懸液和側(cè)孢短芽孢桿菌菌懸液；

20、步驟b2.將施氏假單胞菌菌懸液、沼澤紅假單胞菌菌懸液、枯草芽孢桿菌菌懸液、纖維素降解細(xì)菌菌懸液和側(cè)孢短芽孢桿菌菌懸液混合均勻，配制成活菌數(shù)≥1.0×109cfu/ml的混合菌液，再將混合菌液在4000-5000rpm條件下離心15-20min，棄去上清液，收集菌體，并用無菌水配置成菌懸液，得到復(fù)合微生物；

21、步驟b1中所述lb液體培養(yǎng)基配方為：胰蛋白胨10g/l，酵母粉5g/l，nacl10g/l，ph為7.0-7.2；

22、步驟b2中所述施氏假單胞菌菌懸液、沼澤紅假單胞菌菌懸液、枯草芽孢桿菌菌懸液、纖維素降解細(xì)菌菌懸液和側(cè)孢短芽孢桿菌菌懸液的質(zhì)量比為1：1-2：3-5：2.5-3.8：1-2。

23、優(yōu)選的，所述微球a的制備方法如下：

24、步驟c1.向復(fù)合微生物中加入改性殼聚糖，并將錐形瓶置于溫度設(shè)置為25-30°c、轉(zhuǎn)速設(shè)置為130-160r/min的恒溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20-24h，取出后靜置2-3h，過濾后用無菌水淋洗、過濾，得到改性復(fù)合微生物；

25、步驟c2.將γ-氨丙基三乙氧基硅烷與丁二酸酐加入盛有n,n-二甲基甲酰胺的燒瓶中，在55-65°c下加熱攪拌2-3h，得到混合物b，將中空二氧化硅微球加入n,n-二甲基甲酰胺中，超聲分散后，與混合物b在55-65°c下加熱攪拌4-5h，離心洗滌，得到羧基化中空二氧化硅微球；

26、步驟c3.將改性復(fù)合微生物、羧基化中空二氧化硅微球與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽在35-42°c下加熱攪拌3-4h，過濾、無菌水洗滌后，再加入復(fù)合微生物并將錐形瓶置于溫度設(shè)置為25-30°c、轉(zhuǎn)速設(shè)置為130-160r/min的恒溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20-24h，取出后靜置2-3h，過濾后用無菌水淋洗、過濾，得到微球a。

27、優(yōu)選的，步驟c1中所述復(fù)合微生物與改性殼聚糖的質(zhì)量比為35-42：3-4；

28、步驟c2中所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丁二酸酐與n,n-二甲基甲酰胺的摩爾比為1：1：3-4；

29、所述混合物b、中空二氧化硅微球與n,n-二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為8-12：4-7：10-14；

30、步驟c3中所述改性復(fù)合微生物、羧基化中空二氧化硅微球、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與復(fù)合微生物的質(zhì)量比為15-25：7-12：7-12：10-14。

31、優(yōu)選的，所述微球b的制備方法如下：

32、步驟d1.將硅酸鈉加入去離子水中，攪拌30-40min，通過氫型陽離子交換樹脂，得到二氧化硅前驅(qū)體透明水溶液，將納米二氧化鈦顆粒加入去離子水中，并超聲分散150-180min，再加入peg-400，攪拌25-35min，得到二氧化鈦納米顆粒水分散體，再將二氧化鈦納米顆粒水分散體加入二氧化硅前驅(qū)體透明水溶液中，混合均勻，得到混合物c；

33、步驟d2.將abil?em-90加入正十四烷中，混合均勻，再將混合物c加入其中，并用均質(zhì)機均質(zhì)50-65s，得到混合物d；

34、步驟d3.對混合物d進行干燥，隨后用己烷洗滌3-4次，并置于室溫下干燥26-30h后，高溫煅燒，得到微球b。

35、優(yōu)選的，步驟d1中所述硅酸鈉與去離子水的體積比為1：1.8-2.3；

36、所述納米二氧化鈦顆粒、去離子水與peg-400的質(zhì)量比為0.25-0.32：10：0.03-0.04；

37、所述二氧化鈦納米顆粒水分散體與二氧化硅前驅(qū)體透明水溶液的體積比為4-5：3-5；

38、步驟d2中所述abil?em-90、正十四烷與混合物c的質(zhì)量比為0.25-0.35：10：8-12；

39、步驟d3中所述干燥時的溫度為80-90°c，干燥的時間為90-110min；

40、所述高溫煅燒時的溫度為455-500°c，煅燒時間為5-6h。

41、優(yōu)選的，所述微球c的制備方法如下：

42、步驟e1.取生物炭浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的koh溶液中，攪拌12-13h，靜置20-24h后，于110-120℃下干燥48-50h，冷卻后依次用濃度為1mol/l的鹽酸溶液和去離子水清洗2次，再于60-70℃干燥3-4h，得到活化后的生物炭；

43、步驟e2.將活化后的生物炭與膨潤土混合均勻，得到微球c；

44、步驟e1中所述生物炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的koh溶液的質(zhì)量比為1：4.5-5.5；

45、步驟e2中所述活化后的生物炭與膨潤土的質(zhì)量比為15-20：6-9。

46、一種基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑的制備方法，包括以下步驟：

47、將微球a、微球b與微球c混合均勻，即得基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑。

48、本發(fā)明的有益效果：

49、本發(fā)明提供了一種基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑及其制備方法，本發(fā)明通過改性復(fù)合微生物、羧基化中空二氧化硅微球和復(fù)合微生物結(jié)合，得到了微球a，由二氧化硅微球固定化納米二氧化鈦顆粒得到了微球b，活化后的生物炭與膨潤土混合得到了微球c，通過微球a、微球b與微球c復(fù)配，得到了基于復(fù)合微生物的水產(chǎn)養(yǎng)殖用水體凈化劑，既能凈化水質(zhì)，有效去除水中的有機污染物和重金屬，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供良好的水質(zhì)條件，也能提高復(fù)合微生物的穩(wěn)定性和持久性，減少凈水劑的投放頻率。

50、其中，微球a中的改性復(fù)合微生物是以改性殼聚糖為殼、復(fù)合微生物為核制備得到的，可以有效吸附水中的重金屬等污染物，并與羧基化中空二氧化硅微球協(xié)同增效，進一步提高復(fù)合微生物的穩(wěn)定性和持久性，微球a通過物理吸附作用和復(fù)合微生物的分解作用，能更好達(dá)到凈水效果；

51、微球b中的二氧化鈦顆粒能將有機污染物分解成二氧化碳小分子，而二氧化硅微球能減少二氧化鈦顆粒的團聚，并提高穩(wěn)定性，微球b一方面能夠發(fā)揮凈化水體的作用，另一方面也能減少有機污染物對復(fù)合微生物的不利影響；微球c通過物理吸附作用凈化水質(zhì)，有利于延緩復(fù)合微生物的作用時間，進而持久發(fā)揮凈化作用；與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有廣泛的應(yīng)用前景。