一种简易土壤灭菌装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种简易土壤灭菌装置。恒温水浴锅内设有平底烧瓶，平底烧瓶内设有第一烧杯，平底烧瓶右上部的顺次设有第四阀门、第一空气过滤器，平底烧瓶左上部设有进样管，平底烧瓶顶端设有三角锥形瓶盖，三角锥形瓶盖、第六阀门、第二空气过滤器、三角锥形瓶盖、第二滤纸、聚乙烯管、第一滤纸、三角锥形瓶盖、第三空气过滤器、抽气泵、第三阀门、大型平底烧瓶中部气体进口顺次相连，第二空气过滤器与第六阀门之间通过三通管与第五阀门、第四空气过滤器相连，抽气泵与第三阀门之间通过三通管与第二阀门相连，第二阀门下方设有第二烧杯。本实用新型可减轻灭菌过程对土壤理化性质的影响，提高土壤灭菌的效率，减少对环境及试验人员的伤害。
【专利说明】一种简易土壤灭菌装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及灭菌装置及其方法，尤其涉及一种简易土壤灭菌装置。
【背景技术】
[0002] 土壤微生物是指生活在土壤中的细菌、真菌、放线菌、藻类的总称，其种类和数量 随成土环境及其土层深度的不同而变化。它们在土壤中进行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等 过程，促进土壤有机质的分解和养分的转化。几乎所有的土壤过程都直接或间接地与土壤 微生物有关。土壤微生物种类、数量及功能的复杂性，对研宄土壤中特定物质尤其是有机物 质的转化及其对植物生长的作用具有较大的影响。在研宄特定有机污染物对植物生长的影 响试验中，大部分有机污染物被微生物分解或者转化为其他有机污染物，从而难以准确评 价特定浓度有机污染物的毒害程度。在植物有机营养研宄试验中，土壤本身及外源添加的 氨基酸、葡萄糖、核酸等有机物质被微生物分解利用，转化为无机氮，从而放大或缩小了了 有机物质对植物生长的营养贡献。采用一种简单、安全且对土壤结构及有机物质影响较小 的土壤灭菌方法成为上述试验的关键。
[0003] 目前土壤灭菌方法，主要应用于生产上大田土壤消毒处理。化学药剂法是目前较 为常用的土壤消毒方法之一。常用的化学药剂为甲醛、1，3-氯丙烯和氯化苦以及甲基溴、硫 酸氟、氨水、石灰氮等，还有福尔马林拌土或硫磺粉熏蒸，过氧乙酸分层喷洒等方法。这些 药剂会在土壤中残留，对后续试验造成一定影响，且有些有毒有害药物挥发会对试验人员 造成伤害。在专利号为200710015138. 9的发明专利中公开了一种在旋耕刀外围包覆电发 热装置的土壤杀菌杀虫车，在专利号为201110279644. 5的发明专利中，通过火焰喷嘴对旋 起的土壤进行烘烤。这些发明对减少大田土壤中有害微生物具有较好的效果，但其只是杀 灭部分微生物，无法达到彻底灭菌的目的。且采用高温烘烤的办法，对土壤中有机物质含量 也会产生较大的影响。
[0004] 实验室室内土壤灭菌的方法主要包括高温灭菌法、γ射线灭菌法、化学熏蒸法。高 温灭菌法是通过高温来杀灭土壤中的微生物，从而达到无菌状态；γ射线灭菌法是依据γ 射线能量高、穿透力强的特点，采用C〇80放射出γ射线，使细胞内各种活性物质例如DNA 之间的C 一 C键发生断裂，从而达到杀死土壤微生物的目的。高温灭菌通常在120°C下灭菌 30min到4h不等。Darbar S R(2007)研宄表明高温灭菌法会影响土壤的理化性质（pH值、 阳离子含量、团聚体等）。由于高温灭菌法改变了土壤的理化特性及生物学性质，那么势必 影响试验的严密性与试验结果。γ射线灭菌法虽然对土壤的影响小于高温灭菌法，但由于 操作条件的安全性以及高成本，很难普及使用。化学熏蒸法操作比以上两种方法简单，且灭 菌效果也较为理想，但其会造成周围环境的污染，对试验人员会造成一定的伤害。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种简易土壤灭菌装置。
[0006] 简易土壤灭菌装置包括大型平底烧瓶、第一烧杯、进样管、第一阀门、第二烧杯、第 二阀门、第三阀门、第一空气过滤器、第四阀门、抽气泵、第二空气过滤器、聚乙烯管、三角锥 形瓶盖、第三空气过滤器、第一滤纸、三角锥形瓶盖、第二滤纸、第五阀门第四空气过滤器、 第五阀门、上端开口的三角锥形瓶盖、第六阀门、铁丝、恒温水浴锅、高锰酸钾、土壤样品、氨 水；恒温水浴锅内设有大型平底烧瓶，大型平底烧瓶内设有第一烧杯，第一烧杯内放置高锰 酸钾，第一烧杯上固定有铁丝，大型平底烧瓶右上部的气体进口顺次设有第四阀门、第一空 气过滤器，大型平底烧瓶左上部的液体进口设有进样管，进样管一端在第一烧杯上方，进样 管另一端设有第一阀门，大型平底烧瓶顶端设有三角锥形瓶盖，三角锥形瓶盖、第六阀门、 第二空气过滤器、三角锥形瓶盖、第二滤纸、聚乙烯管、第一滤纸、三角锥形瓶盖、第三空气 过滤器、抽气泵、第三阀门、大型平底烧瓶中部气体进口顺次相连，聚乙烯管内放置土壤样 品第二空气过滤器与第六阀门之间通过三通管与第五阀门、第四空气过滤器相连，抽气泵 与第三阀门之间通过三通管与第二阀门相连，第二阀门下方设有第二烧杯，第二烧杯内盛 放氨水。
[0007] 本实用新型通过甲醛与高锰酸钾反应，短时间内就会释放大量的甲醛气体，经过 恒温水浴锅加热后的甲醛气体源源不断的导入土壤中，可将土壤中微生物杀死，灭菌之后， 通入大量的经过空气过滤器过滤的无菌空气就可减少甲醛在土壤中的残留。利用本实用新 型设计的简易土壤灭菌装置，可以减轻灭菌过程对土壤理化性质的影响，提高土壤灭菌的 效率，减少对环境及试验人员的伤害。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 附图是简易土壤灭菌装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0009] 如附图所示，简易土壤灭菌装置包括大型平底烧瓶1、第一烧杯2、进样管3、第一 阀门4、第二烧杯5、第二阀门6、第三阀门7、第一空气过滤器8、第四阀门9、抽气泵10、第二 空气过滤器11、聚乙烯管12、三角锥形瓶盖13、第三空气过滤器14、第一滤纸15、三角锥形 瓶盖16、第二滤纸17、第四空气过滤器18、第五阀门19、上端开口的三角锥形瓶盖20、第六 阀门21、铁丝22、恒温水浴锅23、高锰酸钾24、土壤样品25、氨水26 ;
[0010] 恒温水浴锅23内设有大型平底烧瓶1，大型平底烧瓶1内设有第一烧杯2,第一烧 杯2内放置高锰酸钾24,第一烧杯2上固定有铁丝22,大型平底烧瓶1右上部的气体进口 顺次设有第四阀门9、第一空气过滤器8,大型平底烧瓶1左上部的液体进口设有进样管3， 进样管3 -端在第一烧杯2上方，进样管3另一端设有第一阀门4,大型平底烧瓶1顶端设 有三角锥形瓶盖20,三角锥形瓶盖20、第六阀门21、第二空气过滤器11、三角锥形瓶盖16、 第二滤纸17、聚乙烯管12、第一滤纸15、三角锥形瓶盖13、第三空气过滤器14、抽气泵10、 第三阀门7、大型平底烧瓶1中部气体进口顺次相连，聚乙烯管12内放置土壤样品25,第二 空气过滤器11与第六阀门21之间通过三通管与第五阀门19、第四空气过滤器18相连，抽 气泵10与第三阀门7之间通过三通管与第二阀门6相连，第二阀门6下方设有第二烧杯5， 第二烧杯5内盛放氨水。
[0011] 简易土壤灭菌方法的步骤如下：
[0012] 1)将烧杯2中加入5 -IOg高锰酸钾24,放入平底烧瓶1中；将除盛装土样部件外 所有部分组装完成，打开恒温水浴锅23,控制温度恒定于60 - 80°C ;
[0013] 2)将第二滤纸17放置于三角锥形瓶盖16中，将三角锥形瓶盖16拧紧于聚乙烯 管12中，将过I - 2mm筛的土壤样品30 - 50g装于已经拧紧下方盖子的聚乙烯管12中，之 后将已加好第一滤纸15的上方三角锥形瓶盖13拧紧，与已经组装好的其他部件连接； [0014] 3)保持第二阀门6、第四阀门9、第五阀门19处于关闭状态，第一阀门4、第三阀门 7、第六阀门21保持打开状态；通过进样管3加入甲醛溶液20 -40ml，迅速关闭第一阀门4， 3 - 5分钟后，大型平底烧瓶1中充满甲醛气体；
[0015] 4)打开抽气泵10,甲醛气体循环20 - 30分钟后，打开阀门第二阀门6、第五阀门 19,关闭第三阀门7、第六阀门21，抽气20 - 30分钟，以抽净土壤中存在的甲醛；
[0016] 5)关闭抽气泵10,将两端带有第二空气过滤器11、第三空气过滤器14的盛装土壤 部件聚乙烯管12、三角锥形瓶盖13、第一滤纸15、三角锥形瓶盖16、第二滤纸17 -起取下， 拿到无菌操作台上备用；
[0017] 6)将其它待灭菌土壤装入聚乙烯管中，重复步骤2)-步骤5)，待所有供试土壤灭 菌完成后，所有样品灭菌完成后，关闭第一阀门4、第五阀门19、第三阀门7,打开第二阀门 6、 第四阀门9、第六阀门21，抽气30 - 40分钟，甲醛气体导入装有氨水26的第二烧杯5,将 大型平底烧瓶1中甲醛抽滤干净后，关闭恒温水浴锅23,待温度降低后，将第一烧杯2取出， 洗净反应后剩余的残渣。
[0018] 实施例1 :
[0019] 1)将烧杯2中加入5g高锰酸钾24,放入平底烧瓶1中；将除盛装土样部件外所有 部分组装完成，打开恒温水浴锅23,控制温度恒定于60°C ;
[0020] 2)将第二滤纸17放置于三角锥形瓶盖16中，将三角锥形瓶盖16拧紧于聚乙烯 管12中，将采集于浙江省西湖区浙江大学紫金港校区西区的的新鲜土壤样品，在阴凉处通 风瞭干，过Imm尼龙筛。称取过Imm筛的土壤样品30g装于已经抒紧下方盖子的聚乙稀管 12中，之后将已加好第一滤纸15的上方三角锥形瓶盖13拧紧，与已经组装好的其他部件连 接；
[0021] 3)保持第二阀门6、第四阀门9、第五阀门19处于关闭状态，第一阀门4、第三阀门 7、 第六阀门21保持打开状态；通过进样管3加入甲醛溶液20ml，迅速关闭第一阀门4,5分 钟后，大型平底烧瓶1中充满甲醛气体；
[0022] 4)打开抽气泵10,甲醛气体循环20分钟后，打开第二阀门6、第五阀门19,关闭第 三阀门7、第六阀门21，抽气20分钟，以抽净土壤中存在的甲醛；
[0023] 5)关闭抽气泵10,将两端带有第二空气过滤器11、第三空气过滤器14的盛装土壤 部件聚乙烯管12、三角锥形瓶盖13、第一滤纸15、三角锥形瓶盖16、第二滤纸17 -起取下， 拿到无菌操作台上备用；
[0024] 6)将其它待灭菌土壤装入聚乙烯管中，重复步骤2)-步骤5)，待所有供试土壤灭 菌完成后，所有样品灭菌完成后，关闭第一阀门4、第五阀门19、第三阀门7,打开第二阀门 6、第四阀门9、第六阀门21，抽气30分钟，甲醛气体导入装有氨水26的第二烧杯5中，将大 型平底烧瓶1中甲醛抽滤干净，关闭恒温水浴锅23,待温度降低后，将第一烧杯2取出，洗净 反应后剩余的残澄。
[0025] 在无菌操作台上进行检菌试验，采用牛肉膏蛋白胨检测是否灭菌完全。具体操作 为取IOg牛肉膏蛋白胨于IOOOml烧瓶中，于高压灭菌锅中在121°C灭菌30分钟，待温度降 至80°C左右时，在无菌操作台上，倒约15ml于直径为IOcm的培养皿中，待完全冷却凝固后， 采用火烧灭菌镊子夹取微量土壤于培养皿中，于25°C下培养10天，观察菌落生长情况。
[0026] 根据检菌结果可以看出，已完全风干的过Imm筛的土壤样品，经过20分钟甲醛气 体熏蒸，已完全灭菌土壤样品占总供试样品的87. 5%，表明该方法能够有效的杀灭土壤中 微生物，保证试验对无菌的要求。
[0027]
[0028] 实施例2 :
【权利要求】
1. 一种简易土壤灭菌装置，其特征在于包括大型平底烧瓶（I)、第一烧杯（2)、进样管 (3)、第一阀门（4)、第二烧杯（5)、第二阀门（6)、第三阀门（7)、第一空气过滤器（8)、第四阀 门（9)、抽气泵（10)、第二空气过滤器（11)、聚乙烯管（12)、三角锥形瓶盖（13)、第三空气过 滤器（14)、第一滤纸（15)、三角锥形瓶盖（16)、第二滤纸（17)、第四空气过滤器（18)、第五 阀门（19)、上端开口的三角锥形瓶盖（20)、第六阀门（21)、铁丝（22)、恒温水浴锅（23)、高 锰酸钾（24)、土壤样品（25)、氨水（26); 恒温水浴锅（23)内设有大型平底烧瓶（1)，大型平底烧瓶（1)内设有第一烧杯（2)，第 一烧杯（2)内装有高锰酸钾（24)，第一烧杯（2)上固定有铁丝（22)，大型平底烧瓶（1)右 上部的气体进口顺次设有第四阀门（9)、第一空气过滤器（8)，大型平底烧瓶（1)左上部的 液体进口设有进样管（3)，进样管（3) -端在第一烧杯（2)上方，进样管（3)另一端设有第 一阀门（4)，大型平底烧瓶（1)顶端设有三角锥形瓶盖（20)，三角锥形瓶盖（20)、第六阀门 (21)、第二空气过滤器（11)、三角锥形瓶盖（16)、第二滤纸（17)、聚乙烯管（12)、第一滤纸 (15)、三角锥形瓶盖（13)、第三空气过滤器（14)、抽气泵（10)、第三阀门（7)、大型平底烧瓶 (1)中部气体进口顺次相连，聚乙烯管（12)内放置土壤样品（25)，第二空气过滤器（11)与 第六阀门（21)之间通过三通管与第五阀门（19)、第四空气过滤器（18)相连，抽气泵（10)与 第三阀门（7)之间通过三通管与第二阀门（6)相连，第二阀门（6)下方设有第二烧杯（5)，第 二烧杯（5)内装有氨水（26)。
【文档编号】A61L101/32GK204261080SQ201420668133
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】吴良欢, 马庆旭, 曹小闯 申请人:浙江大学