本发明属于大闸蟹人工养殖技术领域,具体涉及用于大闸蟹养殖净水系统的硝化细菌生物球及其制备方法。
背景技术:
天然湖泊围网养殖或者池塘养殖是目前国内主要的螃蟹养殖方法,应用非常广泛。但这种养殖方法对水体环境的要求较高,比如易受到气候灾害、天敌等影响。并且饲养过程中对螃蟹状态不易追踪,监管难,从而不能很好的保证存活率与螃蟹产品的质量。同时长期的养殖还会对天然水体造成严重污染,包括作为螃蟹食物而投放的人工饲料和激素,螃蟹的残饵粪便或死蟹生成的氨氮、亚硝酸盐与有机废物,为防止螃蟹感染细菌与寄生虫病而投放的抗生素或高锰酸钾等药品,都会引起严重的水质污染,打乱天然水体的生态平衡,造成周边地区长期的难以逆转的生态破坏。
基于这样的现状,开发人工水体养殖螃蟹将是未来螃蟹养殖的一个重要发展趋势。
技术实现要素:
技术问题:提供用于大闸蟹养殖净水系统的反硝化细菌生物球,以解决现有技术人工大闸蟹养殖的水体净化问题。
技术方案:一种用于大闸蟹养殖净水系统的反硝化细菌生物球,该生物球是以细菌纤维素修饰的tio2为载体,在其表面固定化反硝化细菌,所述的反硝化细菌为atcc14581。
其中,所述的细菌纤维素修饰的tio2为载体的制备方法如下:
(1)将纳米二氧化钛浸泡于50~100mm、ph5.0~6.0磷酸缓冲溶液中,超声清洗,再真空冷冻干燥;
(2)将1~100g步骤(1)得到的纳米二氧化钛浸泡在100~5000ml含有1.0%~10%(w/w)细菌纤维素的磷酸缓冲溶液中,10~40℃震荡1~100h,真空抽滤后,用蒸馏水洗涤,得到细菌纤维素改性二氧化钛载体。
其中,所述反硝化细菌的培养方法如下:
(1a)将反硝化细菌atcc14581在斜面培养基上活化;
(2a)将活化的反硝化细菌atcc14581接种到有机碳源脱氮液体培养基中培养,培养条件为:30~37℃,170~200rpm振荡培养24~36h。
步骤(1a)中,所述所述斜面培养基的配方如下:牛肉膏5.0g/l,蛋白胨10.0g/l,nacl5.0g/l,调ph7.2~7.4。
步骤(2a)中,所述有机碳源脱氮液体培养基的配方如下:kh2po40.7g/l,mgso4·7h2o0.5g/l,cacl2·2h2o0.5g/l,(nh4)2so40.5g/l,葡萄糖2.0g/l,naoh调ph7.2~7.4,溶剂为水。
其中,将反硝化细菌atcc14581固定在细菌纤维素修饰的tio2为载体表面的方法如下:将细菌纤维素改性tio2载体加入反硝化细菌atcc14581的培养基中得到在30~37℃,170~200rpm振荡培养1~8h,既得到反硝化细菌生物球。
有益效果:
本发明公开了一种用于大闸蟹养殖净水系统的反硝化细菌生物球,该生物球以细菌纤维素修饰的tio2为载体,并在其表面固定化反硝化细菌atcc14581,利用该生物球净化模拟大闸蟹养殖废水,其氨氮去除率达到63%以上,codcr去除率达到71%,能满足大闸蟹人工养殖水体净化需求,为大闸蟹实现大规模人工养殖奠定基础。
具体实施方式
根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的内容仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1:反硝化细菌的培养方法。
(1)将反硝化细菌atcc14581在斜面培养基上活化;所述所述斜面培养基的配方如下:牛肉膏5.0g/l,蛋白胨10.0g/l,nacl5.0g/l,调ph7.2~7.4。
(2)将活化的反硝化细菌atcc14581接种到有机碳源脱氮液体培养基中培养,培养条件为:30~37℃,170~200rpm振荡培养24~36h。所述有机碳源脱氮液体培养基的配方如下:kh2po40.7g/l,mgso4·7h2o0.5g/l,cacl2·2h2o0.5g/l,(nh4)2so40.5g/l,葡萄糖2.0g/l,naoh调ph7.2~7.4,溶剂为水。
实施例2:细菌纤维素修饰的tio2为载体的制备方法。
(1)将纳米二氧化钛浸泡于50~100mm、ph5.0~6.0磷酸缓冲溶液中,超声清洗,再真空冷冻干燥;
(2)将1~100g步骤(1)得到的纳米二氧化钛浸泡在100~5000ml含有1.0%~10%(w/w)细菌纤维素的磷酸缓冲溶液中,10~40℃震荡1~100h,真空抽滤后,用蒸馏水洗涤,得到细菌纤维素改性二氧化钛载体。
实施例3:反硝化细菌生物球的制备方法。
将反硝化细菌atcc14581固定在细菌纤维素修饰的tio2为载体表面的方法如下:将细菌纤维素改性tio2载体加入反硝化细菌atcc14581的培养基中得到在30~37℃,170~200rpm振荡培养1~8h,既得到反硝化细菌生物球。
实施例4:反硝化细菌生物球对模拟废水中氨氮的去除效果。
配制以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源的模拟废水,初始codcr约2000mg/l,氨氮约100mg/l。加入5g反硝化细菌生物球,对照用同重量灭菌水代替,37℃,170rpm振荡培养,定时取样测定氨氮、硝酸氮、亚硝酸氮浓度的变化。结果见表1。
表1在葡萄糖为机碳源条件下对氨氮和codcr的去除
实施例5:反硝化细菌生物球对模拟废水中no2-、no3-的去除效果。
模拟废水培养基:kh2po40.7,mgso4·7h2o0.5,cacl2·2h2o0.5,kno3/nano2按需浓度配制,葡萄糖1.0,naoh调ph7.2~7.4。加入5g反硝化细菌生物球,对照加入5g灭菌水,经过48h检测,废水中no2-去除率达到73%,no3-去除率达到75%,具有较好的去除效果。
实施例6:
将实施例3制备的反硝化细菌生物球用于大闸蟹养殖水处理系统,以没有加入本发明的大闸蟹养殖水处理系统做对照,经过30天的循环周期,结果表面,加入反硝化细菌生物球的大闸蟹养殖水中氨氮-的含量比没有对照低50%~55%,no2-的含量比没有对照低60%~63%,no3-的含量比没有对照低45%~48%。