申请日2011.07.26

公开(公告)日2012.03.21

IPC分类号C02F3/34

摘要

本发明公开了一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水的方法，包括如下步骤：1)筛选复合微生物菌剂：由光合细菌、硝化细菌、反硝化细菌、产朊假丝酵母、嗜酸乳酸菌以及芽孢杆菌组成复合微生物菌剂;2)复合微生物菌剂采用培养基活化：在培养基中按1%接种量(w/v)直接投加上述菌种，在37℃摇床下活化菌种24h，使微生物总含量为7×108～9×/mL;3)活化后的复合菌剂投菌量按所处理养殖废水0.6‰～1.2‰比例进行投加。本发明对养殖动物无毒害，工艺简单，降解有机物速度快、效果明显，无药物残留问题，不造成二次污染。因此，本发明的方法具有经济可行性，适应于沿海养殖行业的推广使用。

权利要求书

1.一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水的方法，其特征在于包 括如下步骤：

1)筛选复合微生物菌剂：由光合细菌、硝化细菌、反硝化细菌、嗜酸 乳酸菌、产朊假丝酵母以及芽孢杆菌组成复合微生物菌剂;

2)复合微生物菌剂采用培养基活化：在培养基中按1%接种量(w/v) 直接投加上述复合微生物菌剂，在37℃摇床下活化菌种24h， 使微生物总含量为7×108～9×/mL;

3)活化后的复合菌剂投菌量按所处理养殖废水0.6‰～1.2‰比例进行 投加。

2.如权利要求1所述的一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水的 方法，其特征在于：所述的步骤1)中复合微生物菌剂中的五种菌种培养 后，根据被处理的海水养殖废水的成份进行调节、配制成复合微生物菌剂， 使菌剂中微生物总菌数≥1.0×/g，且其中光合细菌≥5.0×/g，硝化细菌≥2.0×/g，反硝化细菌≥3.0×/g，嗜酸 乳酸菌≥1.0×/g，产朊假丝酵母≥5.0×/g，芽孢杆菌≥ 7.5×/g。

3.如权利要求2所述的一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水的 方法，其特征在于：所述的五种菌种分别采用中国微生物菌种资源库保藏 号为CCTCC M 的沼泽红假单胞、ACCC 10691的节杆菌、ACCC 03247 的反硝化产碱菌、ACCC 10637的嗜酸乳酸菌、CGMCC 2.1016的产朊假丝酵 母、CGMCC 1.1630的枯草芽孢杆菌，进行耐盐、耐温驯化，作为生产菌， 组成复合微生物菌剂。

4.如权利要求1所述的一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水的 方法，其特征在于所述的步骤2)中培养基组分为：蛋白胨3g/L、酵母粉 3g/L、葡萄糖5g/L、氯化钠10g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、七水硫酸镁 0.2g/L、硫酸铵1g/L、海水1L，调pH 7.0。

说明书

一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水的方法

技术领域

本发明涉及一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水的方法。

背景技术

近年来我国海水养殖业迅猛发展，带动了经济的快速发展，但同时也 对沿岸的生态系统造成了很大的影响。由于水产养殖自身的生态结构和养 殖方式的缺陷，海水养殖业对海域生态系统产生了一系列的严重影响，如 营养盐污染、沉积环境变化、药物使用污染、对沿岸生物的影响等问题。 养殖废水中含有高浓度的有机物、氮、磷等，水质富营养化，对养殖鱼类 有很大的毒害作用。近海岸海水养殖环境污染日益恶化，严重影响了水产 养殖生态安全，水产品经常遭受水体富营养化影响而大量死亡，制约海水 养殖业的可持续发展。

目前，养殖环境生态修复技术主要包括三类，物理修复、化学修复和 生物修复(李纯厚，王学锋，王晓伟，林琳.中国海水养殖环境质量及其 生态修复技术研究进展[J].农业环境科学学报，2006，25：310-315)。常 见物理修复有底泥疏浚、换水、曝气、筛网、泼撒沸石灰等方法，但这类 方法常需要较高的投资和运转费用，并且处理效果不彻底。化学修复主要 是运用水质改良剂、水质消毒剂和杀藻剂等改善养殖环境。但化学修复剂 容易产生有害的次生产物，使得水生态系统健康状况更加恶化，水产品品 质退化。生物修复()是指生物尤其是微生物催化降解环境 污染物，减少或消除环境污染的受控或自发过程( E L. in situ ：facts and [J]. Sci ， 1991，25(10)：1663-1672)。利用微生物为主体的生物修复在治理海洋中 有毒有害污染物的作用日显重要，对养殖环境起到明显改善效果。研究表 明，光合细菌、诺卡氏菌、芽孢杆菌、硝化细菌、酵母、绿藻、席藻、螺 旋藻、小球藻等微生物及复合微生物菌群均具有良好的净化水质的效果， 可用于海水养殖生物修复过程(刘卫东，苏浩，邓立康.微生物在水产养 殖中的应用[J].水产科学，2001，20(2)：28-31;赵玉洁，谢风行，周可. 微生态制剂在水产养殖中的应用[J].可持续发展，2007，1：27-29)。

中国专利ZL 2.9公开了利用海水养殖系统自产污泥对海水 养殖废水进行反硝化净化，废水中NH4+-N由0.80mg/L降至0.54mg/L，NO3--N 由60.37mg/L降至41.1mg/L。但该方法主要去除水体中的硝酸盐，对有机 物，磷等污染物去除效果不明显，处理菌种单一，不彻底。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水 的方法。本发明对养殖动物无毒害，工艺简单，降解速度快、效果明显， 无药物残留问题，不造成二次污染。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种利用复合微生物菌剂净化海水养殖废水的方法，包括如下步骤：

1)复合微生物菌剂：由光合细菌、硝化细菌、反硝化细菌、嗜酸乳酸 菌、产朊假丝酵母以及芽孢杆菌组成复合微生物菌剂;

2)复合微生物菌剂采用培养基活化：在培养基中按1%接种量直接投加 上述复合微生物菌剂，，在37℃摇床下活化菌种24h，使微生物 总含量为7×108～9×/mL;

3)活化后的复合菌剂投菌量按所处理养殖废水0.6‰～1.2‰(v/v) 比例直接进行投加。可根据海水养殖品种、密度及养殖废水成份进行调整。

所述的步骤1)中复合微生物菌剂中的五种菌种培养后，根据被处理的 海水养殖废水的成份进行调节、配制成复合微生物菌剂，使菌剂中微生物 总菌数≥1.0×/g，且其中光合细菌≥5.0×/g，硝化细菌≥ 2.0×/g，反硝化细菌≥3.0×/g，嗜酸乳酸菌≥1.0×/g，产朊假丝酵母≥5.0×/g，芽孢杆菌≥7.5×/g。

所述的五种菌种分别采用中国微生物菌种资源库保藏号为CCTCC M 的沼泽红假单胞、ACCC 10691的节杆菌、ACCC 03247的反硝化产 碱菌、ACCC 10637的嗜酸乳酸菌、CGMCC 2.1016的产朊假丝酵母、CGMCC 1.1630的枯草芽孢杆菌，进行耐盐、耐温驯化，作为生产菌，组成复合微 生物菌剂。

所述的步骤2)中培养基组分为：蛋白胨3g/L、酵母粉3g/L、葡萄 糖5g/L、氯化钠10g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、七水硫酸镁0.2g/L、硫 酸铵1g/L、海水1L，调pH 7.0。

本发明的有益效果为：本发明针对海水水产养殖废水的水质特点，利 用水体中微生物降解污染物的潜能，筛选出高效降解微生物菌株，通过在 海水养殖废水里加入复合微生物菌剂来净化水质，利用各种微生物的协同 作用全面分解并去除水体中有机物和氮磷等污染物，以此改善水质，提高 养殖质量;处理后的水体两周后CODCr降低了61.2%以上，BOD5降低了53.3% 以上，总氮(TN)降低38.1%以上，总磷降低27.4%以上;创造了一个安全、 健康、无毒、无害的养殖环境。本发明的复合微生物菌剂对养殖动物无毒 害，工艺简单，降解速度快、效果明显，无药物残留问题，不造成二次污 染。因此，本发明的方法具有经济可行性，适应于沿海养殖行业的推广使 用。

具体实施方式

实施例1

本实施例采用中国微生物菌种资源库保藏号为CCTCC M 的沼泽 红假单胞、ACCC 10691的节杆菌、ACCC 03247的反硝化产碱菌、ACCC 10637 的嗜酸乳酸菌、CGMCC 2.1016的产朊假丝酵母、CGMCC 1.1630的枯草芽孢 杆菌，进行耐盐、耐温驯化，作为生产菌，组成复合微生物菌剂。其中复 合微生物菌剂中微生物总菌数≥1.0×/g，且其中光合细菌≥ 5.0×/g，硝化细菌≥2.0×/g，反硝化细菌≥3.0×/g， 嗜酸乳酸菌≥1.0×/g，产朊假丝酵母≥5.0×/g，芽孢杆菌 ≥7.5×/g。

菌株耐盐选育步骤如下。在含质量分数为0.3%-2%的氯化钠的梯度培养 基中培养选育菌株，逐步提高菌株的耐盐能力。经过几代耐盐驯化之后得 到的菌菌耐盐能力比亲代菌株强，且具有遗传性。

对耐盐实验选育出的菌株进行长期的耐温驯化。耐温驯化采用热激处 理，以诱导微生物产生某些具有热保护作用的细胞成分，从而提高微生物 的抗热能力。将活化后的菌体培养物接种至MRS液体培养基中，培养一定时 间后在40、45、50、55、60℃水浴中加热一定时间，随后继续将培养物置 于37℃培养。研究表明有益菌经过一定时间的热激诱导可明显提高其抗热 性，从而提高喷雾干燥工艺生产复合微生物菌剂菌种的存活率以及复合微 生物的环境适应能力。

采用培养基活化，培养基组分为：蛋白胨3g/L、酵母粉3g/L、葡萄 糖5g/L、氯化钠10g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、七水硫酸镁0.2g/L、硫 酸铵1g/L、海水1L，调pH 7.0。在培养基中按1%接种量直接投加上述 复合微生物菌剂，在37℃摇床下活化菌种24h，使微生物总含 量为7×108～9×/mL。

本实施例净化处理的水体为厦门西海域某海水养殖基地养鱼池水体A， 面积为5m×5m，直接投加1.2‰复合菌液，在净化处理开始后的第2、4、 6、8、10、12、14d测定净化处理水池的水质，水质指标为COD、BOD5、TN、 TP、DO等(具体测定结果见表1所示)。水体中的COD起始含量为43.6mg/L， 微生物修复过程中，COD的含量有较大幅度的降低，原位修复14d后COD 的含量为13.8mg/L，去除率为68.3%;水体中的BOD5起始含量为22.9mg/L， 微生物修复过程中，BOD5的含量逐渐降低，投加复合菌14d后，养殖水体 BOD5为8.5mg/L，去除率为62.9%;净化处理期开始水体TN的含量为2.09 mg/L，直接投加复合菌处理的TN含量降低较快，然后TN浓度维持在一个 小幅度波动的范围内，最高去除率为45.9%;TP采用钼酸铵分光光度法测 定，海水养殖系统水体中的TP初始含量为120.1μg/L，直接投加复合菌 处理的修复过程中，水体中TP含量稍有降低，14d后TP含量为88.21μg/L， 去除率为26.6%;净化处理过程中，对水深0.5m的DO进行现场测定，海 水养殖系统中的初始溶解氧为3.2mg/L，且维持在3.2～6.7mg/L之间。 处理过程中，DO值变化较大，主要是受气温的影响，其次刮风、下雨等因 素对水体中DO含量也有一定影响。净化处理结束，养鱼池中鱼类生长正常， 无不良反应。由此可得：本实施例的复合微生物菌剂对养殖动物无毒害， 工艺简单，降解速度快、效果明显，无药物残留问题，不造成二次污染。

实施例2

本实施例采用中国微生物菌种资源库保藏号为CCTCC M 的沼泽 红假单胞、ACCC 10691的节杆菌、ACCC 03247的反硝化产碱菌、ACCC 10637 的嗜酸乳酸菌、CGMCC 2.1016的产朊假丝酵母、CGMCC 1.1630的枯草芽孢 杆菌，进行耐盐、耐温驯化(条件同实施例1)，作为生产菌，组成复合微 生物菌剂。其中复合微生物菌剂中微生物总菌数≥1.0×/g，且其 中光合细菌≥5.0×/g，硝化细菌≥2.0×/g，反硝化细菌≥ 3.0×/g，嗜酸乳酸菌≥1.0×/g，产朊假丝酵母≥5.0×/g，芽孢杆菌≥7.5×/g。

采用培养基活化，培养基组分为：蛋白胨3g/L、酵母粉3g/L、葡萄 糖5g/L、氯化钠10g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、七水硫酸镁0.2g/L、硫 酸铵1g/L、海水1L，调pH 7.0。在培养基中按1%接种量直接投加上述 复合微生物菌剂，在37℃摇床下活化菌种24h，使微生物总含 量为7×108～9×/mL。

本实施例净化处理的水体为厦门西海域某海水养殖基地养鱼池水体B， 面积为5m×5m，直接投加0.8‰复合菌液，在净化处理开始后的第2、4、 6、8、10、12、14d测定净化处理水池的水质，水质指标为COD、BOD5、TN、 TP、DO等(具体测定结果见表2所示)。海水养殖系统水体中COD起始含 量为34.8mg/L，微生物修复过程中，COD的含量逐渐降低，原位修复14d 后COD的含量为10.7mg/L，去除率为69.2%;水体中的BOD5起始含量为19.6 mg/L，投加复合菌14d后，养殖水体BOD5为7.3mg/L，去除率为62.8%; 处理期开始水体TN的含量为2.11mg/L，直接投加复合菌处理的TN显著降 低，最高去除率为46.9%;海水养殖系统水体中的TP初始含量为105.9 μg/L，直接投加复合菌处理的修复过程中，水体中TP含量有一定程度降 低，14d之后TP含量为70.60μg/L，去除率为33.3%;处理过程中，对 水深0.5m的DO进行现场测定，海水养殖系统中的初始溶解氧为3.9mg/L， 净化处理过程中，DO值在3.9～6.6mg/L之间波动。净化处理结束，净化 处理池中鱼类生长正常，无不良反应。由此可得：本实施例的复合微生物 菌剂对养殖动物无毒害，工艺简单，降解速度快、效果明显，无药物残留 问题，不造成二次污染。

对比例1

本实施例的水体为厦门西海域某海水养殖基地养鱼池水体A，面积为5 m×5m，不投加复合维生物菌剂，保持正常的养殖密度，在第2、4、6、8、 10、12、14d测定水池的水质，水质指标为COD、BOD5、TN、TP、DO等(具 体测定结果见表3所示)。海水养殖系统水体中的COD起始含量为42.1mg/L， 14d后COD的含量为40.2mg/L，COD的含量变化幅度不大，仅降低4.5%; 水体中的BOD5起始含量为20.7mg/L，水体中的BOD5含量出现降-升-降的 趋势，14d后养殖水体BOD5检测值为18.2mg/L，降低12.1%;监测期开始 水体TN的含量为2.03mg/L，监测过程中TN浓度有小幅度降低，然后又升 高，14d后TN的含量为2.06mg/L;海水养殖系统水体中的TP初始含量 为115.3μg/L，监测过程中TP浓度先降低后升高，14d之后TP含量为 129.1μg/L;海水养殖系统中的初始DO为3.5mg/L，测定过程中，DO值 先升高后降低，维持在3.5～5.7mg/L之间。

对比例2

本实施例的水体为厦门西海域某海水养殖基地养鱼池水体B，面积为5 m×5m，不投加复合菌液，保持正常的养殖密度，在第2、4、6、8、10、 12、14d测定处理水池的水质，水质指标为COD、BOD5、TN、TP、DO等(具 体测定结果见表4所示)。海水养殖系统水体中的COD起始含量为35.3mg/L， 监测过程COD的含量在较小范围内上下波动，14d后COD的含量为34.7 mg/L，去除率为1.7%;水体中的BOD5起始含量为18.9mg/L，14d后BOD5为17.6mg/L，去除率仅为6.9%;检测期开始水体TN的含量为1.95mg/L， 过程中TN浓度在一定范围内上下波动，14d后TN的含量为1.92mg/L; 海水养殖系统水体中的TP初始含量为110.1μg/L，14d后TP含量为105.2 μg/L;海水养殖系统中的初始DO为4.2mg/L，检测过程中，DO值维持在 3.6～5.2mg/L之间。

由上述实施例可得：采用本发明的复合微生物菌剂净化海水养殖废水， 可通过各种微生物的协同作用分解并去除水体中有机物和氮磷等污染物， 以此改善水质，提高养殖质量;处理后的水体两周后CODCr降低了61.2%以 上，BOD5降低了53.25%以上，总氮降低38.12%以上，总磷降低27.40%以 上;创造了一个安全、健康、无毒、无害的养殖环境。