CN111849826A - 一种蓝藻抑制用复合菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种蓝藻抑制用复合菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蓝藻抑制用复合菌剂及其制备方法和应用，其中蓝藻抑制用复合菌剂的原料按质量份数包括如下组份：复合型芽孢杆菌40‑55份，蓝藻抑制生物酶10‑25份，光合细菌25‑30份，益生菌群10‑25份。本发明蓝藻抑制用复合菌剂的制备方法包括如下步骤：将复合型芽孢杆菌、光合细菌、益生菌群分别进行发酵培养获得各自菌液，再按质量份数与蓝藻抑制生物酶混合均匀后得到蓝藻抑制用复合菌剂。本发明复合菌剂不仅可抑制蓝藻生长，而且益生菌群可同步解决蓝藻死亡或分解后导致的水质污染问题，制备工艺简单易行、成本低，无二次污染，具有较好的应用前景与市场前景。

Description

一种蓝藻抑制用复合菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种蓝藻抑制用复合菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
蓝藻是一种古老的原核生物，是最简单、最原始的单细胞生物，能利用阳光、二氧化碳、氮、磷和其他营养物质进行光合作用，是光合放氧型生物。其细胞中含有较高浓度的藻毒素-微囊藻毒素，长期接触会损害人体肝功能，诱发肝癌产生，对神经、皮肤和细胞也有一定的影响。蓝藻群体生命力强，繁殖旺盛，只要在适宜温度、光照、营养物相对稳定情况下，即使环境恶劣也能繁殖生存。
近年来，随着我国城市化进程加快，生活污水排放量大，大量含磷、含氮污水进入水环境中，水体富营养化状态严重，水中蓝藻大量繁殖，形成蓝藻水华现象。目前，蓝藻水华治理方法主要有物理法、化学法和生化法。物理法的应用历史最为久远且应用范围较为广泛，主要通过曝气、引换水、机械打捞等方式收集蓝藻，但却需要消耗大量人力物力财力。相比于物理法，化学法主要通过化学药剂来抑制藻类生长繁殖，但也存在着生产成本较高、价格较昂贵、需承担二次污染等缺点。生物法主要通过栽种水生高等植物、投加微生物菌剂、养殖水生动物等来抑制蓝藻的生长繁殖，具有安全无毒、无二次污染等优点，但是现有的复合微生物菌剂生态稳定性较差、时效性不稳定，需长期重新投放菌剂，重新构建水生态***，很大程度上限制了其在实际工程中的应用。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种蓝藻抑制用复合菌剂及其制备方法和应用。本发明提供的复合菌剂不仅可抑制蓝藻生长，而且益生菌群可同步解决蓝藻死亡或分解后导致的水质污染问题，制备工艺简单易行、成本低，无二次污染，具有较好的应用前景与市场前景。
本发明蓝藻抑制用复合菌剂，其原料按质量份数包括如下：
复合型芽孢杆菌40-55份，蓝藻抑制生物酶10-25份，光合细菌25-30份，益生菌群10-25份。
进一步优选为：复合型芽孢杆菌40份，蓝藻抑制生物酶20份，光合细菌25份，益生菌群15份。
所述复合型芽孢杆菌由解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、高地芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌中的至少三种混合组成，且各组分质量均等。
所述蓝藻抑制生物酶由纤维素酶、果胶酶、溶菌酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、过氧化氢酶中的至少三种混合组成，且各组分质量均等。
所述光合细菌由蓝细菌、紫色细菌、红螺菌中的一种或两种混合组成，且各组分质量均等。
所述益生菌群由硝化细菌和反硝化细菌组成，质量比为1：1。
进一步地，所述硝化细菌为亚硝化单胞菌、硝化球菌、亚硝化球菌、亚硝化螺菌中的一种或两种混合组成，且各组分质量均等；所述反硝化细菌为反硝化杆菌、萤气极毛杆菌、反硝化假单胞菌中的一种或两种混合组成，且各组分质量均等。
本发明蓝藻抑制用复合菌剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：固体斜面培养
将复合型芽孢杆菌、光合细菌、益生菌群分别转接到固体培养基上，于28-30℃培养箱中培养24～36h，使菌株活化；
步骤2：种子液培养
将步骤1活化后的菌株分别接种于液体培养基中，28-30℃、160～180rpm振荡培养18～24h，至菌株处于对数生长期；
步骤3：扩大培养
将步骤2获得的种子液按体积比为1～5％的接种量接种于含有液体培养基的锥形瓶中，28-30℃、160～180rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；
步骤4：制备蓝藻抑制用复合菌剂
将步骤3获得的发酵产物经纯菌实验确认无杂菌污染，按配比量与蓝藻抑制生物酶混合搅拌均匀，即为蓝藻抑制用复合菌剂。
进一步地，步骤1中，所述固体培养基的配制方法如下：酵母粗提物10g，牛肉浸膏10g，蛋白胨15g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，七水硫酸镁0.5g，NaCl 5g，K2HPO4 5g，琼脂20g，补充ddH2O至1L，pH＝7.0，121℃灭菌20min。
进一步地，步骤2和步骤3中，所述液体培养基的配制方法如下：酵母粗提物10g，牛肉浸膏10g，蛋白胨15g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，七水硫酸镁0.5g，NaCl 5g，K2HPO4 5g，补充ddH2O至1L，pH＝7.0，121℃灭菌20min。
本发明蓝藻抑制用复合菌剂的应用方法，是将所述蓝藻抑制用复合菌剂按4-6kg/m3的投加量用水稀释100倍后(按4-6kg/m3的比例称取复合菌剂后再稀释泼洒)进行泼洒；所述蓝藻抑制用复合菌剂的使用条件要求pH值最佳为6.5-8.5，最佳温度为28-37℃，每2-3周投加一次。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明复合菌剂不仅可抑制蓝藻生长，而且益生菌群可同步解决蓝藻死亡或分解后导致的水质污染问题，制备工艺简单易行、成本低，无二次污染，具有较好的应用前景与市场前景。具体如下所述：
1、所选用的益生菌群能高效脱氮，以污水原籍菌为主，对污水环境适应性强，可快速繁殖生长形成优势菌群，而传统所用的微生物大多数为陆生，不能适应污水环境，无法快速繁殖生长；
2、所选用的复合型芽孢杆菌可以产生次生代谢产物，可对污水中的致病菌具有抑制作用；
3、所选用的蓝藻抑制生物酶可以将蓝藻中大分子有机物降解为小分子有机物，使蓝藻破碎死亡，释放胞内大分子有机物，为其复合微生物提供营养物质，从而加快本发明复合微生物的快速繁殖；
4、所选用的微生物为复合菌剂，具有较强的针对性、组合和协同能力，互不排斥，在污水中互相协调，脱氮除磷效果显著提高。使用时不需要复杂工艺，直接投放，使用方便，成本低，无二次污染，具有较好的应用前景与市场前景。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施例，用于解释本发明，不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
本实施例蓝藻抑制用复合菌剂，按质量份数包括如下组份：
复合型芽孢杆菌40份，蓝藻抑制生物酶20份，光合细菌25份，益生菌群15份。
所述复合型芽孢杆菌由解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌四种混合组成，且各组分质量均等。
所述蓝藻抑制生物酶由纤维素酶、溶菌酶、淀粉酶、蛋白酶四种混合组成，且各组分质量均等。
所述光合细菌由蓝细菌、红螺菌两种混合组成，且各组分质量均等。
所述益生菌群由亚硝化单胞菌、硝化球菌、反硝化杆菌、反硝化假单胞菌组成，且各组分质量均等。
本实施例蓝藻抑制用复合菌剂的制备方法如下：
1、将复合型芽孢杆菌、光合细菌、益生菌群分别转接到固体培养基上，于28-30℃培养箱中培养24～36h，使菌株活化；
2、将步骤1活化后的菌株分别接种于液体培养基中，28-30℃、160～180rpm振荡培养18～24h，至菌株处于对数生长期；
3、将步骤2获得的种子液按体积比为1～5％的接种量接种于含有液体培养基的锥形瓶中，28-30℃、160～180rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；
4、将步骤3获得的发酵产物经纯菌实验确认无杂菌污染，按配比量与蓝藻抑制生物酶混合搅拌均匀，即为蓝藻抑制用复合菌剂。
上述制备过程中采用的固体培养基为：酵母粗提物10g，牛肉浸膏10g，蛋白胨15g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，七水硫酸镁0.5g，NaCl 5g，K2HPO4 5g，琼脂20g，补充ddH2O至1L，pH＝7.0，121℃灭菌20min。
上述制备过程中采用的液体培养基为：酵母粗提物10g，牛肉浸膏10g，蛋白胨15g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，七水硫酸镁0.5g，NaCl 5g，K2HPO4 5g，补充ddH2O至1L，pH＝7.0，121℃灭菌20min。
将本实施例获得的蓝藻抑制用复合菌剂按5kg/m3的投加量用水稀释100倍后进行泼洒，每2周投加一次，进行数据跟踪监测，检测结果如下表所示。
日期 总氮(mg/L) 总磷(mg/L) 氨氮(mg/L) 叶绿素a(μg/L)
投放前 4.65 0.38 0.87 68.49
投放第3天 3.42 0.14 0.34 60.58
投放第8天 1.08 0.072 0.097 54.28
投放第13天 0.84 0.064 0.085 48.21
投放第23天 0.76 0.061 0.081 30.17
投放第33天 0.73 0.058 0.079 21.45
投放第63天 0.68 0.051 0.07 10.64
实施例2：
本实施例蓝藻抑制用复合菌剂，按质量份数包括如下组份：
复合型芽孢杆菌45份，蓝藻抑制生物酶10份，光合细菌25份，益生菌群20份。
所述复合型芽孢杆菌由解淀粉芽孢杆菌、高地芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌四种混合组成，且各组分质量均等。
所述蓝藻抑制生物酶由纤维素酶、溶菌酶、脂肪酶、蛋白酶四种混合组成，且各组分质量均等。
所述光合细菌由紫色细菌、红螺菌两种混合组成，且各组分质量均等。
所述益生菌群由亚硝化单胞菌、亚硝化球菌、萤气极毛杆菌、反硝化假单胞菌组成，且各组分质量均等。
本实施例蓝藻抑制用复合菌剂的制备方法如下：
1、将复合型芽孢杆菌、光合细菌、益生菌群分别转接到固体培养基上，于28-30℃培养箱中培养24～36h，使菌株活化；
2、将步骤1活化后的菌株分别接种于液体培养基中，28-30℃、160～180rpm振荡培养18～24h，至菌株处于对数生长期；
3、将步骤2获得的种子液按体积比为1～5％的接种量接种于含有液体培养基的锥形瓶中，28-30℃、160～180rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；
4、将步骤3获得的发酵产物经纯菌实验确认无杂菌污染，按配比量与蓝藻抑制生物酶混合搅拌均匀，即为蓝藻抑制用复合菌剂。
上述制备过程中采用的固体培养基为：酵母粗提物10g，牛肉浸膏10g，蛋白胨15g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，七水硫酸镁0.5g，NaCl 5g，K2HPO4 5g，琼脂20g，补充ddH2O至1L，pH＝7.0，121℃灭菌20min。
上述制备过程中采用的液体培养基为：酵母粗提物10g，牛肉浸膏10g，蛋白胨15g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，七水硫酸镁0.5g，NaCl 5g，K2HPO4 5g，补充ddH2O至1L，pH＝7.0，121℃灭菌20min。
将本实施例获得的蓝藻抑制用复合菌剂按6kg/m3的投加量用水稀释100倍后进行泼洒，每2.5周投加一次，进行数据跟踪监测，检测结果如下表所示：
日期 总氮(mg/L) 总磷(mg/L) 氨氮(mg/L) 叶绿素a(μg/L)
投放前 4.51 0.41 0.79 65.23
投放第3天 4.08 0.37 0.64 61.11
投放第8天 3.15 0.31 0.51 59.48
投放第13天 1.87 0.17 0.178 58.16
投放第23天 0.97 0.098 0.097 42.48
投放第33天 0.86 0.087 0.091 38.47
投放第63天 0.81 0.081 0.084 31.78
实施例3：
本实施例蓝藻抑制用复合菌剂，按质量份数包括如下组份：
复合型芽孢杆菌50份，蓝藻抑制生物酶10份，光合细菌25份，益生菌群15份。
所述复合型芽孢杆菌由解淀粉芽孢杆菌、高地芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌四种混合组成，且各组分质量均等。
所述蓝藻抑制生物酶由纤维素酶、溶菌酶、果胶酶、蛋白酶四种混合组成，且各组分质量均等。
所述光合细菌由红螺菌组成。
所述益生菌群由亚硝化单胞菌、亚硝化球菌、萤气极毛杆菌、反硝化假单胞菌组成，且各组分质量均等。
本实施例蓝藻抑制用复合菌剂的制备方法如下：
1、将复合型芽孢杆菌、光合细菌、益生菌群分别转接到固体培养基上，于28-30℃培养箱中培养24～36h，使菌株活化；
2、将步骤1活化后的菌株分别接种于液体培养基中，28-30℃、160～180rpm振荡培养18～24h，至菌株处于对数生长期；
3、将步骤2获得的种子液按体积比为1～5％的接种量接种于含有液体培养基的锥形瓶中，28-30℃、160～180rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；
4、将步骤3获得的发酵产物经纯菌实验确认无杂菌污染，按配比量与蓝藻抑制生物酶混合搅拌均匀，即为蓝藻抑制用复合菌剂。
上述制备过程中采用的固体培养基为：酵母粗提物10g，牛肉浸膏10g，蛋白胨15g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，七水硫酸镁0.5g，NaCl 5g，K2HPO4 5g，琼脂20g，补充ddH2O至1L，pH＝7.0，121℃灭菌20min。
上述制备过程中采用的液体培养基为：酵母粗提物10g，牛肉浸膏10g，蛋白胨15g，葡萄糖10g，乙酸钠5g，七水硫酸镁0.5g，NaCl 5g，K2HPO4 5g，补充ddH2O至1L，pH＝7.0，121℃灭菌20min。
将本实施例获得的蓝藻抑制用复合菌剂按5kg/m3的投加量用水稀释100倍后进行泼洒，每3周投加一次，进行数据跟踪监测，检测结果如下表所示：
日期 总氮(mg/L) 总磷(mg/L) 氨氮(mg/L) 叶绿素a(μg/L)
投放前 4.62 0.57 0.81 66.81
投放第3天 4.01 0.48 0.76 64.52
投放第8天 3.87 0.41 0.61 61.32
投放第13天 2.35 0.34 0.43 59.48
投放第23天 1.12 0.18 0.28 48.35
投放第33天 0.91 0.097 0.099 42.19
投放第63天 0.84 0.091 0.087 39.67
由上表的结果可以得知由实施例1、实施例2和实施例3制得的蓝藻抑制用复合菌剂可以有效地对蓝藻进行抑制生长，其中实施例1所制得的蓝藻抑制用复合菌剂与其他实施例制得复合菌剂相比效果更好，所以实施例1制得的蓝藻抑制用复合菌剂是本发明的最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓝藻抑制用复合菌剂，其特征在于其原料按质量份数包括如下：
复合型芽孢杆菌40-55份，蓝藻抑制生物酶10-25份，光合细菌25-30份，益生菌群10-25份。
2.根据权利要求1所述的蓝藻抑制用复合菌剂，其特征在于其原料按质量份数包括如下：
复合型芽孢杆菌40份，蓝藻抑制生物酶20份，光合细菌25份，益生菌群15份。
3.根据权利要求1所述的蓝藻抑制用复合菌剂，其特征在于：
所述复合型芽孢杆菌由解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、高地芽孢杆菌、巨大芽胞杆菌中的至少三种混合组成，且各组分质量均等。
4.根据权利要求1所述的蓝藻抑制用复合菌剂，其特征在于：
所述蓝藻抑制生物酶由纤维素酶、果胶酶、溶菌酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、过氧化氢酶中的至少三种混合组成，且各组分质量均等。
5.根据权利要求1所述的蓝藻抑制用复合菌剂，其特征在于：
所述光合细菌由蓝细菌、紫色细菌、红螺菌中的一种或两种混合组成，且各组分质量均等。
6.根据权利要求1所述的蓝藻抑制用复合菌剂，其特征在于：
所述益生菌群由硝化细菌和反硝化细菌组成，质量比为1：1。
7.根据权利要求6所述的蓝藻抑制用复合菌剂，其特征在于：
所述硝化细菌为亚硝化单胞菌、硝化球菌、亚硝化球菌、亚硝化螺菌中的一种或两种混合组成，且各组分质量均等；所述反硝化细菌为反硝化杆菌、萤气极毛杆菌、反硝化假单胞菌中的一种或两种混合组成，且各组分质量均等。
8.一种权利要求1-7中所述的任一种蓝藻抑制用复合菌剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：固体斜面培养
将复合型芽孢杆菌、光合细菌、益生菌群分别转接到固体培养基上，于28-30℃培养箱中培养24～36h，使菌株活化；
步骤2：种子液培养
将步骤1活化后的菌株分别接种于液体培养基中，28-30℃、160～180rpm振荡培养18～24h，至菌株处于对数生长期；
步骤3：扩大培养
将步骤2获得的种子液按体积比为1～5％的接种量接种于含有液体培养基的锥形瓶中，28-30℃、160～180rpm振荡培养24～36h，至菌株处于对数生长期；
步骤4：制备蓝藻抑制用复合菌剂
将步骤3获得的发酵产物经纯菌实验确认无杂菌污染，按配比量与蓝藻抑制生物酶混合搅拌均匀，即为蓝藻抑制用复合菌剂。
9.一种权利要求1-7中所述的任一种蓝藻抑制用复合菌剂的应用，其特征在于：
将所述蓝藻抑制用复合菌剂按4-6kg/m3的投加量用水稀释100倍后进行泼洒。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：
所述蓝藻抑制用复合菌剂的使用条件为：pH值6.5-8.5，温度为28-37℃，每2-3周投加一次。
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