CN102060389A

CN102060389A - 一种快速降解水体中亚硝酸盐的复合微生态制剂

Info

Publication number: CN102060389A
Application number: CN 201010538816
Authority: CN
Inventors: 张峰峰; 赵玉洁; 谢风行; 周可; 李亚玲
Original assignee: TIANJIN CITY AGRICULTURAL BIO-TECH RESEARCH CENTER
Current assignee: TIANJIN CITY AGRICULTURAL BIO-TECH RESEARCH CENTER
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2011-05-18

Abstract

本发明公开了一种能够快速降解水体亚硝酸盐的复合微生态制剂。该复合微生态制剂以反硝化细菌，乳酸菌和解淀粉芽孢杆菌为活性成分，由反硝化细菌，乳酸菌和解淀粉芽孢杆菌按1∶1∶1的比例配比而成。本发明的特点是在亚硝酸盐污染的水体中，投放一定浓度的该复合微生态制剂，可在24h之内使水体中亚硝酸盐迅速降解，从而改善水体环境，减少亚硝酸盐对水体中生物的危害。

Description

一种快速降解水体中亚硝酸盐的复合微生态制剂

技术领域

本发明涉及一种能快速降解水体亚硝酸盐的复合微生态制剂，属于生物菌制剂技术领域和环境微生物应用领域。

背景技术

亚硝酸盐主要指亚硝酸钠和亚硝酸钾，由于其可以将动物红血球中的血红蛋白转化为高铁血红蛋白，使血球丧失运输氧气的能力，导致动物缺氧死亡，是一种剧毒物质。

近年来由于环境中化肥施用、污水灌溉、垃圾粪便、工业含氮废弃物、燃料燃烧排放的含氮废弃等在自然条件下，经降水淋溶分解后形成亚硝酸盐，流入河、湖并渗入地下，从而造成地下水和地表水的亚硝酸盐污染。根据1978年以来对近50个城市的调查，发现有21个城市的地下水受到亚硝酸盐的污染，其中污染严重的有10个城市，严重影响了人类饮水的安全。而地表水中的亚硝酸盐污染使水体生物环境恶化，降低了养殖水产品的质量和产量。因此，亚硝酸盐对水体的污染，不管是对人类本身，还是对动物、植物都能造成直接或间接的危害。如何去除水体中的亚硝酸盐，减少其对人类生活的影响，已经成为一个迫切需要解决的问题。

综合国内外的研究现状，用于水中亚硝酸盐的处理工艺有化学法、生物法及物理法等几大类。而化学法和物理法在具体实施过程中受到各种处理设备，经济条件，后期废物排放等多种因素的制约，而生物方法由于其成本低廉，使用方便，无废弃物等多种优点被越来越多的应用。

乳酸菌作为农业部所列的饲料添加菌剂已被越来越多的应用，其降解水体亚硝酸盐的效果也多有报道。解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HN，经16S rDNA测序鉴定，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号CGMCC No.3261，经测定无毒无害，具有降解水体中亚硝酸盐的效果。反硝化细菌通过有氧反硝化作用，将水体中的硝酸盐、亚硝酸盐还原为氮气释放到大气中，从而达到脱氮的目的。本发明将三种脱氮功能菌株复合成高效微生态制剂，可以快速降解水体中亚硝酸盐，硝酸盐，达到净化水质的目的。

发明内容：

本发明从池塘和排污沟渠等多种水环境中，分离筛选出能够高效降解水体亚硝酸盐的三类菌株，并通过水质净化实验，筛选出三种菌株的最佳复合比例，研制成高效复合微生态制剂，可高效快速的降解水体中的亚硝酸盐与硝酸盐。

本发明中降解水体中亚硝酸盐的复合微生态制剂由反硝化细菌，乳酸菌，解淀粉芽孢杆菌三种菌株组成。其中的反硝化细菌为假单胞属(Pseudomonassp.)的一种，乳酸菌为乳酸链球菌属(Streptococcus sp.)的一种，解淀粉芽孢杆菌保藏号CGMCC No.3261。

本发明三种菌的菌液浓度分别为均达到3*10⁹cfu/mL以上。

本发明中的复合微生态制剂由反硝化细菌、乳酸菌和解淀粉芽孢杆菌三种菌的发酵液按体积比为1∶1∶1配比制成。

室内水质净化试验表明，在水温29℃，模拟废水中亚硝酸盐浓度为12mg·L^-1时，该复合微生态制剂可以在24h之内使亚硝酸盐降解99％以上，且同时显著降低硝酸盐的含量(降解率达99％)，降低水体的pH值，氨氮保持相对恒定，净化效果显著优于对照。在水温25℃，模拟废水中亚硝酸盐浓度为13mg·L^-1时，该复合微生态制剂在24h之内对亚硝酸盐降解率达81.8％，在48h之内对亚硝酸盐降解率达97.0％。在水温22℃，模拟废水中亚硝酸盐浓度为12mg·L^-1时，该复合微生态制剂在48h之内对亚硝酸盐降解率达75.3％。

菌剂的安全性试验证明该菌剂对鱼苗的生长无毒无害。可以用与生产中去。

具体实施方式：

实施例1单株菌的水质净化功能筛选

反硝化细菌对亚硝酸盐的降解效果

将玻璃容器中装2.5L模拟养殖废水，调整亚硝态氮的初始浓度为35mg·L^-1，接入50mL菌液后放置30℃培养箱中培养，以不加菌为对照，定时取样测水中亚硝酸盐的含量。结果如图1。

由图1可以看出，在水体中接入反硝化细菌，24h内对亚硝酸盐浓度为32mg·L^-1模拟废水的降解率为60.9％，在40h之内将亚硝酸盐完全降解，降解效果显著优于对照。

乳酸菌对亚硝酸盐的降解效果

将玻璃容器中装3L模拟养殖废水，调整亚硝态氮的初始浓度为12mg·L^-1，接入30mL菌液离心(7500rpm离心10min)后的菌泥，以不加菌为对照，放置25℃中培养，每天定时取样测水中亚硝酸盐的含量。结果如图2。

由图2可以看出，在水体中接入乳酸菌，24h内对亚硝酸盐浓度为12mg·L^-1模拟废水的降解率为76.9％，在48h之内将亚硝酸盐完全降解，降解效果较好。

解淀粉芽孢杆菌对亚硝酸盐的降解效果

将玻璃容器中装2.5L模拟养殖废水，调整亚硝态氮的初始浓度为13mg·L^-1，接入40ml菌液离心(7500rpm离心10min)后的菌泥，以不加菌为对照，放置在30℃培养箱中培养，每天定时取样测水中亚硝酸盐的含量。结果如图3。

由图3可以看出，在水体中接入解淀粉芽孢杆菌，24h内对亚硝酸盐浓度为12mg·L^-1模拟废水的降解率为19.2％，在120h之内亚硝酸盐降解率为94.8％，降解速度较慢，但是显著优于对照。

实施例2复合微生态制剂的水质净化效果(29℃)

配置模拟养殖水：养殖池水经沙滤后在室内放置2天，和自来水1∶1混合，测定混合水中的初始的硝酸盐、亚硝酸盐含量和pH值。加入适量亚硝酸盐，使水中的亚硝态氮为12mg·L^-1。每个缸子3L水。

接菌方法：分别将解淀粉芽孢杆菌10mL和乳酸菌菌液10mL离心(7500rpm离心10min)后去上清，将菌泥加入水体，反硝化细菌直接投加10ml。以不加菌为对照，每个处理3个重复。

白天用白炽灯增加光照7-8h，水体温度为29℃左右。每次取水样，7500rpm离心后，取上清液测定。

由图4可以看出，29℃下接菌处理和对照相比，在24h之内水体中的亚硝酸盐降解较为完全，降解率达99.7％。由图5可以看出，在24h之内接菌处理对硝酸盐的降解率达到97.8％。降解效果显著优于对照。由图6可以看出，接菌处理和对照相比可以显著降低水体的pH值。

实施例3复合微生态制剂的水质净化效果(25℃)

试验方法同实施例2。水体温度为25℃左右。

由图7可以看出，25℃下接菌处理和对照相比，在24h之内对亚硝酸盐的降解率达81.8％，在48h之内对亚硝酸盐的降解率达99.9％。由图8可以看出，在24小时之内接菌处理对硝酸盐的降解率达到82.7％，在48h之内对硝酸盐的降解率达97.0％。降解效果低于29℃下的降解效果。由图9可以看出，接菌处理和对照相比可以显著降低水体的pH值。

实施例4复合微生态制剂的水质净化效果(22℃)

试验方法同实施例2。水体温度为22℃左右。

由图10可以看出，22℃下接菌处理和对照相比，在24h之内对亚硝酸盐的降解率达31.3％，在48h之内对亚硝酸盐的降解率达76.0％，并且以后亚硝酸盐含量基本保持稳定，不再降解。由图11可以看出，在24h之内接菌处理对硝酸盐的降解率达到27.0％，在48h之内对硝酸盐的降解率达75.3％，并且以后硝酸盐含量基本保持稳定，不再降解。降解效果低于29℃下的和25℃降解效果。说明温度对复合菌降解水体中亚硝酸盐的效果有较大影响。由图12可以看出，接菌处理和对照相比可以显著降低水体的pH值。

Claims

1.一种用于降解水体中亚硝酸盐的复合微生态制剂，其特征是：以反硝化细菌，乳酸菌，解淀粉芽孢杆菌为活性成分，由上述三种细菌的发酵液复合而成。

2.根据权利要求1所述的用于降解水体中亚硝酸盐的复合微生态制剂，其特征是：制剂中的反硝化细菌为假单胞属(Pseudomonas sp.)的一种，乳酸菌为乳酸链球菌属(Streptococcus sp.)的一种，解淀粉芽孢杆菌保藏号CGMCC No.3261。

3.根据权利要求1至2任一所述的用于降解水体中亚硝酸盐的复合微生态制剂，其特征是：反硝化细菌、乳酸菌和解淀粉芽孢杆菌三种菌的发酵液按体积比为1∶1∶1；三种菌的发酵液浓度均在3*109cfu/mL以上。

4.根据权利要求3所述的复用于降解水体中亚硝酸盐的复合微生态制剂，其特征是：能快速降解水体中的亚硝酸盐，在水温29℃时，该复合微生态制剂在24h之内对含有12mg·L^-1亚硝酸盐的模拟废水中的亚硝酸盐降解率达99.7％。