专利名称：一种富集自然水体中磷含量的生物制剂合成及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种富集自然水体中磷含量的生物制剂合成方法，属于生物合成技术领域。
背景技术：
自然水体中的磷主要是以各种磷酸盐的形式存在，且含量不高，最高有效磷含量介于I. 5^3. 5umol/L。磷是生物生长必需的元素之一,但由于自然水体水量大,且不流动，当水体中含磷量大于0.01、.02mg/L时，会造成水中藻类及其他浮游生物迅速繁殖，很容易造成水体富营养化，水体溶解氧量下降，水流透明度降低，水质恶化，鱼类及其他生物大量 死亡的，使水资源丧失了养殖和游览等方面的利用价值；因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人长期饮用也会中毒致病。目前，国内外普遍采用的自然水体富营养化的处理技术主要有三类(I)化学法如加入硫酸铜杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀等，但处理费用高且易造成二次污染；(2)物理方法如疏挖底泥、机械分离过滤除藻、引水冲淤等，操作简单，无二次污染，但往往处理程度低，治标不治本；(3)生物-生态修复方法如以微生物为处理核心的生物膜、活性污泥处理技术、生物操纵技术、生态浮床技术、人工湿地处理技术等，操作简单、处理效果好、修复时间较短、成本低，不产生二次污染。其实，生物富集现象广泛存在自然界中。虹鳟鱼表面粘液中的微生物有很强的甲基化作用，能把无机汞转化为甲基汞，其对汞的富集达到几十万倍；水葫芦对铬的富集浓缩系数可达120000 ;蜈蚣草对周围环境中的砷富集因子可达几千倍；海带对周围环境中碘生物富集可以达到几千、几万倍。但目前还没有一种能富集磷的生物浓缩因子很高的生物，因此，我们有必要研究一种生物制剂，能够有效地富集自然水体中的磷，从而有效地去除水中的磷。
发明内容
本发明针对自然界中生物对自然水体中磷的富集浓缩系数不高，提供了一种生物制剂的合成方法，将该拟黄杆球蛋白生物药剂投放到到水体中，使得水体中的竹叶兰产生一种能与低浓度磷结合能力强的物质，导致竹叶兰对磷具有强富集作用，浓缩因子可达到几千或几万，从而把周围水环境中的磷去除掉，解决水体富营养化问题。本发明所采用的原料为水生黄杆菌、氯化钾、碳酸氢钠、培养基、竹叶兰，通过对水生黄杆菌的培养、筛选后获得菌株细胞，该菌株细胞与氯化钾、碳酸氢钠以一定质量比使用，合成该微生物制剂投放到到水体中，使得水体中的竹叶兰产生一种能与低浓度磷结合能力强的物质，导致竹叶兰对磷的生物浓缩达到几千甚至几万，从而最大程度地去除水中低浓度磷。本发明采用的技术方案是
一种富集自然水体中磷含量的生物制剂合成方法，该方法采用水生黄杆菌、氯化钾、碳酸氢钠、培养基、竹叶兰为原料，通过对水生黄杆菌的培养、筛选后获得菌株细胞，该菌株细胞与氯化钾、碳酸氢钠以一定质量比使用，合成该微生物制剂。本发明中单胞球蛋白的生物制剂的合成过程
(1)培养基的制备
以质量计，葡萄糖5 8g、磷酸氢二钾0. 2、. 5g、硫酸镁0. I、. 2g、琼脂l(Tl2g、硝酸钙0. 6^0. 8g、碳酸氢钠0. 5^0.[微软用户I]、在pH=7. (T7. 2条件下将各组分溶解、搅拌，加蒸馏水定容至IOOOmL,调节pH=7. (T7. 2，然后分装、高温杀菌、备用；
(2)植物样本的培养
在无污染的池塘里培育一批竹叶兰，7 10天后消毒，再移入玻璃培养缸中，保持一定的光照，温度，使其植株茁壮，作为试验植物样本；
(3)水生黄杆菌接种
取2(T25mL培养基，在无菌条件下，采用斜面接种法，接种完成后，培养管口塞上棉花，置于生物培养箱内培养，温度控制在35 37° C，培养时间为25 35h ；
(4)菌株细胞获得
将培养箱中的菌种取出，在培养管中加入3 5mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分摇匀，在高速离心机下离心2(T25min，转速为30(T400r/min，温度为10 15° C，滤去上层清液；同样条件下，离心2(T25min，提取比容管中下层乳白色沉淀，即为水生黄杆菌株细胞，在低温2^6° C下保存。一种富集自然水体中磷含量的生物制剂的使用方法
取含磷浓度为0. 01mg/L^0. 02mg/L的水体5(T60m3置于培养池中，并移入竹叶兰，其面积占培养池面积的309^40%，再将该菌株与氯化钾、碳酸氢钠按一定比例溶解，其相应的体积比I 15 :25 30，其中，菌株的浓度为0. 01g/L 0. 05g/L，氯化钾浓度为0. lmol/L 0. 2mol/L，碳酸氢钠浓度为0. 2mol/L^0. 3mol/L，将其混合均匀后投放到培养池中，给药期为九天，每天投放一次，3(T40天后检测竹叶兰和水体中的磷含量。本发明制备得到的拟黄杆菌球蛋白的生物制剂，其特征在于，外观为乳白色沉淀物，直接给药，溶解度为99. 99%，半衰期为7天，给药周期为3天，用量为0. 01g/L 0. 05g/L,需在低温2飞。C下保存。本发明制备得到的拟黄杆球蛋白生物制剂，将其投放到水体中，使水体中的竹叶兰产生一种能与低浓度磷结合能力强的物质，导致竹叶兰对磷的富集浓缩因子达到61600^97500，周围水环境中的磷浓度小于Ippb，解决了水体富营养化问题。本发明的有益效果是
1.完全采用生物技术，工艺简单，不会给环境带来二次污染；
2.可直接给药，半衰期为7天，给药周期为9天，用量为0.Olg/L^O. 05g/L ；
3.竹叶兰富集磷的浓缩因子达到61600 97500，水体中磷含量从0.01 0. 02mg/L降到浓度小于Ippb。
具体实施例方式本发明所采用的原料为采用水生黄杆菌、氯化钾、碳酸氢钠、培养基、竹叶兰为原料，通过对水生黄杆菌的培养、筛选后获得菌株细胞，该菌株细胞与氯化钾、碳酸氢钠以一定质量比使用，合成该微生物制剂投放到到水体中，导致竹叶兰对磷的富集浓缩因子达到61600 97500，周围水环境中的磷浓度小于lppb。(I)培养基的制备
以质量计，葡萄糖5 8g、磷酸氢二钾0. 2、. 5g、硫酸镁0. I、. 2g、琼脂l(Tl2g、硝酸钙0. 6 0. 8g、碳酸氢钠0. 5 0.[微软用户2]、在pH=7. 0 7. 2条件下将各组分溶解、搅拌，加蒸馏水定容至IOOOmL,调节pH=7. (T7. 2，然后分装、高温杀菌、备用；
(4)植物样本的培养
在无污染的池塘里培育一批竹叶兰，7 10天后消毒，再移入玻璃培养缸中，保持一定的光照，温度，使其植株茁壮，作为试验植物样本；
(5)水生黄杆菌接种
取2(T25mL培养基，在无菌条件下，采用斜面接种法，接种完成后，培养管口塞上棉花，置于生物培养箱内培养，温度控制在35 37° C，培养时间为25 35h ；
(4)菌株细胞获得
将培养箱中的菌种取出，在培养管中加入3 5mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分摇匀，在高速离心机下离心2(T25min，转速为30(T400r/min，温度为10 15° C，滤去上层清液；同样条件下，离心2(T25min，提取比容管中下层乳白色沉淀，即为水生黄杆菌株细胞，在低温2^6° C下保存。一种富集自然水体中磷含量的生物制剂的使用方法取含磷浓度为0. Olmg/L^O. 02mg/L的水体5(T60m3置于培养池中，并移入竹叶兰，其面积占培养池面积的30% 40%，再将该菌株与氯化钾、碳酸氢钠按一定比例溶解，其相应的体积比I :15 =25^30,其中，菌株的浓度为0. Olg/L^O. 05g/L，氯化钾浓度为0. lmol/L^O. 2mol/L，碳酸氢钠浓度为0. 2mol/L^0. 3mol/L，将其混合均匀后投放到培养池中，给药期为九天，每天投放一次，3(T40天后检测竹叶兰和水体中的磷含量。
实例I
(1)培养基的制备
以质量计，取葡萄糖5g、磷酸氢二钾0.2g、硫酸镁0. lg、琼脂10g、硝酸钙0.6g、碳酸氢钠0. 5g、在pH=7. 0条件下将各组分溶解、搅拌，蒸馏水定容至IOOOmL,调节pH=7. 0，分装、闻温杀菌、备用；
(2)植物样本的培养
在无污染的池塘里培育一批竹叶兰，7天后消毒，再移入玻璃培养缸中，保持一定的光照，温度，使其植株茁壮，作为试验植物样本；
(3)水生黄杆菌接种
取20mL培养基，在无菌条件下，采用斜面接种法，接种完成后，培养管口塞上棉花，置于生物培养箱内培养，温度控制在35° C，培养时间为25h ；
(4)菌株细胞获得
将培养箱中的菌种取出，在培养管中加入3mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分摇匀，在高速离心机下离心20min，转速为300r/min，温度为10° C，滤去上层清液；同样条件下，离心20min，提取比容管中下层乳白色沉淀，即为水生黄杆菌株细胞，在低温2° C下保存。
一种富集自然水体中磷含量的生物制剂的使用方法取含磷浓度为0. Olmg/L的水体50m3置于培养池中，并移入竹叶兰，其面积占培养池面积的30%，再将该菌株与氯化钾、碳酸氢钠按一定比例溶解，其相应的体积比I :15 :25，其中，菌株的浓度为0.01g/L，氯化钾浓度为0. lmol/L，碳酸氢钠浓度为0. 2mol/L，将其混合均匀后投放到培养池中，给药期为九天，每天投放一次，30天后检测竹叶兰和水体中的磷含量。结果表明该生物制剂在竹叶兰内对磷的浓缩因子达到61600。实例2
(1)培养基的制备
以质量计，取葡萄糖7g、磷酸氢二钾0.3g、硫酸镁0. 15g、琼脂llg、硝酸钙0.7g、碳酸氢钠0. 6g,在pH=7. I条件下将各组分溶解、搅拌,蒸懼水定容至IOOOmL,调节pH=7. I,分装、闻温杀菌、备用；
(2)植物样本的培养
在无污染的池塘里培育一批竹叶兰，8天后消毒，再移入玻璃培养缸中，保持一定的光照，温度，使其植株茁壮，作为试验植物样本；
(3)水生黄杆菌接种
取22mL培养基，在无菌条件下，采用斜面接种法，接种完成后，培养管口塞上棉花，置于生物培养箱内培养，温度控制在36° C，培养时间为30h ；
(4)菌株细胞获得
将培养箱中的菌种取出，在培养管中加入4mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分摇匀，在高速离心机下离心23min，转速为350r/min，温度为12° C，滤去上层清液；同样条件下，离心22min，提取比容管中下层乳白色沉淀，即为水生黄杆菌株细胞，在低温4° C下保存。一种富集自然水体中磷含量的生物制剂的使用方法取含磷浓度为
0.015mg/L的水体55m3置于培养池中，并移入竹叶兰，其面积占培养池面积的35%，再将该菌株与氯化钾、碳酸氢钠按一定比例溶解，其相应的体积比I :15 :28，其中，菌株的浓度为
0.03g/L，氯化钾浓度为0. 15mol/L，碳酸氢钠浓度为0. 25mol，将其混合均匀后投放到培养池中，给药期为九天，每天投放一次，35天后检测竹叶兰和水体中的磷含量。结果表明该生物制剂在黑鱼体内对氮的浓缩因子达到78900。实例3
(1)培养基的制备
以质量计，取葡萄糖Sg、磷酸氢二钾0.5g、硫酸镁0.2g、琼脂12g、硝酸钙0.8g、碳酸氢钠0. 8g，在pH=7. 2条件下将各组分溶解、搅拌，蒸馏水定容至IOOOmL,调节pH=7. 2，分装、闻温杀菌、备用；
(2)植物样本的培养
在无污染的池塘里培育一批竹叶兰，10天后消毒，再移入玻璃培养缸中，保持一定的光照，温度，使其植株茁壮，作为试验植物样本；
(3)水生黄杆菌接种
取25mL培养基，在无菌条件下，采用斜面接种法，接种完成后，培养管口塞上棉花，置于生物培养箱内培养，温度控制在37° C，培养时间为35h ；
(4)菌株细胞获得将培养箱中的菌种取出，在培养管中加入5mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分摇匀，在高速离心机下离心25min，转速为400r/min，温度为15° C，滤去上层清液；同样条件下，离心25min，提取比容管中下层乳白色沉淀，即为水生黄杆菌株细胞，在低温6° C下保存。一种富集自然水体中磷含量的生物制剂的使用方法取含磷浓度为0. 02mg/L的水体60m3置于培养池中，并移入竹叶兰，其面积占培养池面积的40%，再将该菌株与氯化钾、碳酸氢钠按一定比例溶解，其相应的体积比I :15 :30，其中，菌株的浓度为0. 05g/L，氯化钾浓度为0. 2mol/L，碳酸氢钠浓度为0. 3mol/L，将其混合均匀后投放到培养池中，给药期为九天，每天投放一次，40天后检测竹叶兰和水体中的磷含量。
结果表明该生物制剂在黑鱼体内对氮的浓缩因子达到97500。
权利要求
1.根据权利要求I所述一种富集自然水体中磷含量的生物制剂合成及其应用，其特征在于具体制备过程为 (1)培养基的制备 以质量计，葡萄糖5 8g、磷酸氢二钾0.2、.5g、硫酸镁0. l、.2g、琼脂l(Tl2g、硝酸钙0.6、. Sg、碳酸氢钠0.5、.[微软用户I]、在pH=7.(T7.2条件下将各组分溶解、搅拌，加蒸馏水定容至IOOOmL,调节pH=7. (T7. 2，然后分装、高温杀菌、备用； (2)植物样本的培养在无污染的池塘里培育一批竹叶兰，7 10天后消毒，再移入玻璃培养缸中，保持一定的光照，温度，使其植株茁壮，作为试验植物样本； (3)水生黄杆菌接种 取2(T25mL培养基，在无菌条件下，采用斜面接种法，接种完成后，培养管口塞上棉花，置于生物培养箱内培养，温度控制在35 37° C，培养时间为25 35h ； (4)菌株细胞获得 将培养箱中的菌种取出，在培养管中加入3 5mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分摇匀，在高速离心机下离心2(T25min，转速为30(T400r/min，温度为10 15° C，滤去上层清液；同样条件下，离心2(T25min，提取比容管中下层乳白色沉淀，即为水生黄杆菌株细胞，在低温2^6° C下保存。
2.根据权利要求I所述一种富集自然水体中磷含量的生物制剂合成及其应用，其特征在于应用方法为取含磷浓度为0. lmg/L^O. 2mg/L的水体5(T60m3置于培养池中，并移入竹叶兰，其面积占培养池面积的309^40%，再将该菌株与氯化钾、碳酸氢钠按一定比例溶解，其相应的体积比I :15 :25 30，其中，菌株的浓度为0. Olg/L^O. 05g/L，氯化钾浓度为0. Imol/L^O. 2mol/L，碳酸氢钠浓度为0. 2mol/L^0. 3mol/L，将其混合均匀后投放到培养池中，给药期为九天，每天投放一次，30天后，竹叶兰对磷的富集浓缩因子达到61600 97500。
全文摘要
本发明公开了一种富集自然水体中磷含量的生物制剂合成及其应用，该方法采用水生黄杆菌、氯化钾、碳酸氢钠、培养基、竹叶兰为原料，通过对水生黄杆菌的培养、筛选后获得菌株细胞，即拟黄杆球蛋白。取含磷浓度为0.1mg/L~0.2mg/L的水体50~60m3置于培养池中,并移入竹叶兰，其面积占培养池面积的30%~40%，再将该菌株与氯化钾、碳酸氢钠按一定比例溶解，其相应的体积比11525~30，将其混合均匀后投放到培养池中，给药期为九天，每天投放一次，使水体中的竹叶兰产生一种能与低浓度磷结合能力强的物质，30天以后，竹叶兰对磷的富集浓缩因子达到61600~97500。
文档编号C02F3/34GK102642931SQ201210095589
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月2日 优先权日2012年4月2日
发明者谢芳, 雷思宇, 雷春生 申请人:常州亚环环保科技有限公司