CN103073113A - 一种水体生境微生物修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水体生境修复领域，尤其涉及一种海水、淡水及咸淡水交界处水体水环境及底泥污染环境的微生物修复方法，该方法是将能够降解、吸附、吸收污染物的益生菌与水产动物饵料利用凝胶方法结合在一起，该益生菌中的微生物可以通过固定化并缓释的作用直接释放到水体和底泥中修复水体生境，也可以与饵料一同被水产动物食用后再通过粪便释放到水体生境中继续发挥修复的作用。利用该方法益生菌的存活率高、增殖速率高、修复水体生境的效果快且持久，而且益生菌可以同饵料一同被水产动物食用后进行肠道内的二次增殖和再次分散传播，不仅可以修复水体环境还可以增加饵料的利用率、提高动物免疫力、增加养殖效益。

Description

一种水体生境微生物修复方法

技术领域

本发明涉及一种水体生境修复方法，尤其涉及一种水体生境微生物修复方法。

背景技术

当今社会，由于城镇化进度的加快、工业污染、农村畜禽养殖污染、水产养殖残饵和粪便的污染、农业种植肥料的污染，使得水体生境退化，水质和底质污染严重，不仅严重直接影响了水产养殖业的发展，还对人类生活环境、农业等其它产业的发展带来了不良影响。

传统的水体生境处理往往只是注重从植物到各级动物之间建立的食物生态链***或单一的水生植物***，这种***存在着季节性死亡、生态幅窄、自稳定性差等问题，实际应用效果不理想。

将益生菌直接投放到污染水体生境中的修复方法存在着以下问题：

1、如果益生菌投放数量少，由于污染水体中腐败菌常是优势菌群，益生菌的作用很难发挥。如果益生菌投放数量多，则成本高，而且益生菌的菌液中含有大量的营养物质会造成水体的二次污染和加重污染程度。

2、污染生境常是流动水体如河流、海水滩涂、网箱养殖区等，直接投放液体或粉状益生菌很快就流失而无法起作用。

在某些封闭的淡水水体中也有人利用生物膜、生物填料的方法对微生物固定化后处理污染水体，但其所用的生物膜或填料都是惰性的有机材料，存在使用成本极高、微生物的负载量不足、耐污染物冲击负荷能力低、微生物的自增殖能力弱、常需要大量曝气和运行成本高等多重问题，无法用于流动水体和开放水体。

发明内容

本发明的目的主要针对上述问题，提供了一种既能解决水体生境污染问题，又能提高饵料利用率，增加养殖效益，降低成本的水体生境微生物修复方法。

本方法包括以下步骤：

1)在容器中加入可形成凝胶的凝胶物质；

2)在加入凝胶物质的容器中加入动物饵料和水，搅拌均匀，加热煮沸；

3)将煮沸的物料冷却到50℃以下，加入益生菌液，搅拌均匀后冷却至室温，得到定型凝胶；

4)根据该定型凝胶的沉水或者浮水的特性对其进行处理，加工成颗粒、片状物或块状物，投入需要修复的水体当中；

所述的步骤中，加入的物料的最终质量百分比分别是凝胶物质0.001～50％、动物饲料1～90％、水0～90％和益生菌液0.1～99％。

优选的是，所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的凝胶***是用可食用的可形成凝胶的成分制造而成的，该成分可以是含有琼脂、卡拉胶、明胶、淀粉、胶原蛋白、海藻酸、黄原胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、魔芋胶或桃胶等天然成份的物体及其提取物、衍生物中的一种或几种。

优选的是，所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的可食用凝胶***也可以是通过化学改性和处理过的化学物质，如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、羧甲基壳聚糖、变性淀粉、聚乳酸或聚丙烯酸中的一种或几种。

优选的是，所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的动物饵料包括但不限于鱼粉、鱼浆、肉粉、肉浆、酵母蛋白粉、酵母蛋白膏、螺旋藻粉、螺旋藻泥、豆粕、发酵豆粕、骨粉、骨泥、淀粉、发酵淀粉、变性淀粉、薯类蛋白粉、薯类蛋白泥、血粉、奶粉、豆粉、豆浆粉、蔗糖或葡萄糖中的一种或几种。

优选的是，所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的益生菌液中的益生菌***包含但不限于乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、单胞菌、放线菌、硝化细菌、亚硝化细菌或光合细菌中的一种或几种。

优选的是，所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的益生菌***可以直接与动物饵料成分混合后搅拌到凝胶***中，也可以与动物饵料成分混合后进行二次发酵增殖后再与凝胶***混合。

优选的是，所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的含有益生菌液、动物饵料的凝胶是可以被鱼、虾、蟹、贝、螺、沙蚕或星虫等水产动物食用。

本方法是将能够降解、吸附、吸收污染物的益生菌***与水产动物饵料利用凝胶方法结合在一起，该益生菌***中的微生物可以通过固定化和缓释的作用直接释放到水体和底泥中修复水体生境，也可以与饵料一同被水产动物食用后再通过粪便释放到水体生境中继续发挥修复的作用。

本发明的有益效果：

1、可以固定化投入到污染生境中，可以通过调整凝胶的密度让含有益生菌的凝胶根据需要分布在底泥床表面、水体中部和水面上，在局部先形成益生菌的优势菌群，进而向周围区域扩增。

2、益生菌在凝胶中可以缓慢稳定地释放，避免在流动水体中快速流失。

3、益生菌可以利用凝胶中的营养物质和周围环境中的可生化污染物继续增殖，减少益生菌的投入量，降低成本。

4、凝胶中的营养物质在扩增益生菌群后可以被水产动物食用转化为水产动物的组织结构，避免和减少凝胶中的营养物质对水体生境的二次污染。

5、凝胶中的部分益生菌进入到水产动物肠道后可以改善其微生态环境，提高免疫力，而且继续在排放的粪便中存活，既可降解转化粪便中的污染物成份又可重新分布到水体生境中继续修复污染水体。

6、使用过程中无需曝气，运行成本低，微生物自净自稳定性强。

该益生菌***中的微生物可以根据水中的盐度情况、污染物种类、水体水质的不同选择不同的菌群或事先进行诱导。通常可选择的菌群包括乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、放线菌、硝化细菌、亚硝化细菌、光合细菌中的一种或几种。这些微生物菌群可以事先增殖到需要的浓度后直接与含有水产动物饵料的凝胶混合，也可以利用水产动物饵料中原料如氨基酸、多肽、多糖等成份提供营养来进行增殖，还可以专门在凝胶中添加既可做为水产动物营养又可做为细菌增殖营养的成分来扩增菌群数量，这些成分可以是鱼粉(浆)、肉粉(浆)、酵母蛋白粉(膏)、螺旋藻粉(泥)、豆粕(发酵豆粕)、骨粉(泥)、淀粉(发酵或变性淀粉)、薯类蛋白粉(泥)、血粉、奶粉、豆粉、豆浆粉、蔗糖或葡萄糖中的一种或几种。

这些益生菌中的大多数细菌与凝胶中的饵料成分在投入到污染水体生境后，还可以对饵料成份中的大分子营养物质进行降解，所降解后的小分子或新生的次生代谢产物一起被水产动物食用后，不仅可以提高饵料系数，还可以改善水产动物肠道内的微生态环境，提高水产动物的免疫力，促进水产动物的增产增收。同时如酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌等菌群通过消化道后还能在这些水产动物粪便中继续增殖和存活，不仅可以将凝胶中的直接添加的营养物质吸收转化为水产动物的组织结构，避免投入凝胶中的营养物质对水体生境的二次污染，而且可以将细菌利用污染水体中的可生化污染物转化形成的菌体结构成份也吸收转化为水产动物的组织结构，另外排放粪便中含有的益生菌可以继续分解转化粪便中的污染物，减少粪便对水体生境的二次污染。

本发明使用的可食用凝胶成分可以单独使用或几种成分复配后使用，在与益生菌***和饵料成分混合时可以通过调整通气程度在凝胶中形成不同含气量的含气泡凝胶，以此来控制凝胶的比重，使其投放到水体生境中能够固定化分布在底泥表面、水层中部或表面。凝胶中的益生菌***在凝胶网格结构的控制下可以逐步缓释出来，避免了液体益生菌制剂一次性投入到水体特别是开放性流动水体时被快速稀释、扩散，在局部达不到优势种群的密度要求而无法达到修复环境的作用。

凝胶中的益生菌***可以利用凝胶成份本身、凝胶中加入的饵料成份、污染生境中的可生化污染物继续进行快速增殖，以极少量的投放量就可以持续、长久地起到局部水域益生菌释放库的作用。

这些凝胶成份本身也可以做为水产动物的营养成份，在发挥缓释、增殖益生菌的同时还可以被水产动物所食用并转化为水产动物的结构成份，避免了凝胶本身、凝胶中添加的饵料成份、益生菌制剂中的培养基成份对水体生境的二次污染。

采用益生菌、饵料、凝胶共存的方式治理和修复污染生境，在改善生境的同时并不会增加环保成本，因为该方法所述的凝胶本身还是一种质优价廉的水产动物饵料，其对水产动物增养殖的效益不仅可以创造直接的经济效益，也使得治理生境的环保成本可以忽略不计。而且水体生境的改善还可以提高养殖密度、减少动物的病害发生、降低死亡率、改善水产动物的品质。

具体实施方式

实施例一：

琼脂0.1％，石花菜(干)5％，鱼浆50％，螺旋藻泥5％，加水30％，煮沸溶解后冷却到50℃时，加入益生菌液(乳酸菌50％，伊莎酵母20％，枯草芽孢杆菌30％)5％，补充水至100％，搅拌均匀后冷却。凝胶定型后加工成粒径0.1～5cm的颗粒，该凝胶***是沉水性的，被投放到因水体生境破坏而废弃的日本对虾养殖区，未清理底泥，继续养殖日本对虾，整个养殖周期未发生水质恶化，亩产400斤，水体生境完全修复。

实施例二：

羧甲基纤维素0.5％，洋菜10％(鲜)，骨肉泥30％，木薯淀粉2％，玉米粉15％，加水45％，煮沸溶解后冷却到45℃时加入益生菌种3％(乳酸菌45％，枯草芽孢杆菌30％，单胞菌15％，酿酒酵母10％)，加水至100％，冷却过程中持续搅拌，使空气凝固在凝胶中，该凝胶是浮水性的，切成厚度2cm，长4cm，宽3cm的片可悬浮在表面，在污染的河沟中用围栏固定在几个断面中，用于修复生猪养殖场粪污破坏的小溪生境，1年后水体彻底修复，草鱼、鲤鱼和田螺都可自然存活。

实施例三：

卡拉胶0.1％、江蓠10％(鲜)、鱼浆10％、水产加工氨基酸液10％、加水40％，煮沸溶解后冷却到45℃时，加入益生菌菌种5％(乳酸菌50％，毕赤酵母25％，短小芽孢杆菌20％，枯草芽孢杆菌5％)，补充无菌生理盐水至100％，在35℃培养48小时后将凝胶制成粒径1～15cm的颗粒，该凝胶是沉水性的，被投放到入海口的泥滩中，用于修复污染恶臭的泥滩，修复当年泥滩中革囊星虫、红螺、沙蚕的产量增加了3倍以上，水体恶臭消失。

Claims (7)

1.一种水体生境微生物修复方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)在容器中加入可形成凝胶的凝胶物质；

2)在加入凝胶物质的容器中加入动物饵料和水，搅拌均匀，加热煮沸；

3)将煮沸的物料冷却到50℃以下，加入益生菌液，搅拌均匀后冷却至室温，得到定型凝胶；

4)根据该定型凝胶的沉水或者浮水的特性对其进行处理，加工成颗粒、片状物或块状物，投入需要修复的水体当中；

所述的步骤中，加入的物料的最终质量百分比分别是凝胶物质0.001～50％、动物饲料1～90％、水0～90％和益生菌液0.1～99％。

2.如权利要求1所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的凝胶***是用可食用的可形成凝胶的成分制造而成的，该成分可以是含有琼脂、卡拉胶、明胶、淀粉、胶原蛋白、海藻酸、黄原胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、魔芋胶或桃胶等天然成份的物体及其提取物、衍生物中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的可食用凝胶***也可以是通过化学改性和处理过的化学物质，如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、羧甲基壳聚糖、变性淀粉、聚乳酸或聚丙烯酸中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的动物饵料包括但不限于鱼粉、鱼浆、肉粉、肉浆、酵母蛋白粉、酵母蛋白膏、螺旋藻粉、螺旋藻泥、豆粕、发酵豆粕、骨粉、骨泥、淀粉、发酵淀粉、变性淀粉、薯类蛋白粉、薯类蛋白泥、血粉、奶粉、豆粉、豆浆粉、蔗糖或葡萄糖中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的益生菌液中的益生菌***包含但不限于乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、单胞菌、放线菌、硝化细菌、亚硝化细菌或光合细菌中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的益生菌***可以直接与动物饵料成分混合后搅拌到凝胶***中，也可以与动物饵料成分混合后进行二次发酵增殖后再与凝胶***混合。

7.如权利要求1所述的水体生境微生物修复方法，其特征在于，所述的含有益生菌液、动物饵料的凝胶是可以被鱼、虾、蟹、贝、螺、沙蚕或星虫等水产动物食用。