本发明属于养殖水体净化领域，涉及一种海水养殖专用微生物净水剂及其制备方法与使用方法。
背景技术：
养殖环境的恶化已经成为制约我国海水养殖业健康持续发展的关键因素。因此，急需寻求一种高效、无污染、操作性强的修复海水池塘养殖环境的方法和技术。传统的物理或者化学法主要采用吸附、沉淀、过滤以及药物消毒等形式，利用物理或者化学方法不仅存在着净化不彻底、重复利用率差、投入成本大等缺点，还存在着抗生素等药物残留和水生动物体内耐药菌株的产生，最终引发水产品食用安全性问题。近年来，利用微生物来降解海水养殖池塘污染物，进行海水养殖池塘水体修复的方法被广泛利用，并取得了显著的效果。
微生物在自然界的生物类群中具有重要的作用和地位，它既是生产者能利用光能或简单的无机物生产有机物质，构建细胞，又是消费者、分解者，是生态系统中物质循环和能量转换的主要推动者，对于海水养殖池塘环境的修复起着非常重要的作用。此外，许多微生物的代谢产物和细胞成分具有特殊的营养成分和生理功能，能够促进鱼虾和藻类、水生植物的生长发育；部分有益微生物还可以抑制病原菌的繁殖，减少鱼虾病害的发生。因此，我们可以充分利用海水养殖池塘中的微生物，通过环境条件的改变增加水体中有益微生物的相对数量，从而改善水质，促进养殖动物的健康生长、发育，推动水产养殖业的可持续发展，现代微生态制剂在水产养殖上的应用就是在这一基础理论上发展起来的。
目前在水产养殖上应用广泛使用的微生物及其微生态制剂有芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌和反硝化细菌等。芽孢杆菌为革兰氏阳性菌，该类细菌能产生抗逆性内生孢子，因而对温度、酸碱和盐具有广泛的适应性。芽孢杆菌不仅能够迅速分解养殖水体中的过剩饵料、排泄物等，同时还能降低氨氮、亚硝酸盐氮和硫化氢等有害物质含量，因此在水产养殖业池塘水质净化上得到了一定的应用。但是目前的研究集中在游离芽孢杆菌，由于其在流水条件下易被水流冲走，在静水条件下易被其他生物摄食，而且游离芽孢杆菌无法自然沉降到养殖池塘水体的水-沉积物交界面，限制了其修复海水养殖池塘底质的能力。实际上这已经成为影响芽孢杆菌应用效果的一个重要因素。
由于池塘底质不仅是各种化学物质的储存库，还是植物、动物和微生物的栖息地以及营养素再循环中心，所以池塘底质与水的相互作用会强烈地影响水质，因此要想保持良好的养殖水质，就必须从池塘底质改良着手，必须充分重视池塘底质的管理。沸石是一种硅酸盐矿物，包括天然沸石和人造沸石两大类。其中，天然沸石不仅具有吸附污染物的特性，而且在我国储量丰富、价格低廉，是用于作为固定化载体的合适选择。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种成本低廉、操作简便且可实现规模生产的海水养殖专用微生物净水剂，旨在均匀投入海水养殖池塘后，可沉降于池塘底质，净化修复海水养殖池塘水-沉积物交界面污染物。
为了达到上述目的，本发明提供了一种海水养殖专用微生物净水剂，包括固定有地衣芽孢杆菌的活化天然沸石颗粒，其中所述天然沸石主要选用常见且吸附性较好的钙沸石、钠沸石、方沸石等；
所述活化沸石颗粒的制备方法为：将天然沸石与水以1:10～20的质量比搅拌均匀后静置浸泡24h，使其在水中分散制成悬浮液，过300目筛后静置，沉降24h，提取液面下10～15cm以下的悬浮液，离心干燥后得到粒径小于0.5μm的活化沸石。
本发明采用的这部分沸石符合本发明固定地衣芽孢杆菌的要求，而且能够稳定悬浮存在于水体中，甚至沉降于水体底部，符合本发明制备的净水剂的使用要求。
本发明还提供了上述海水养殖专用微生物净水剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将沸石在水中搅拌均匀后静置浸泡24h，使其在水中分散制成悬浮液，过300目筛后静置，沉降24h，提取液面下10～15cm深度以上的悬浮液，离心干燥后得到粒径小于0.5μm的活化沸石；
S2、将对数生长期的地衣芽孢杆菌菌液与步骤S1制得的活化沸石以体积质量比为1:1～2ml/g的比例混合，在需氧条件下混合共培养，培养温度为28～30℃，培养增殖时间为24～48h；经过培养后，收集固相，室温风干，得到固定有地衣芽孢杆菌的活化沸石颗粒，即为海水养殖专用微生物净水剂。
优选方式下，步骤S2所述地衣芽孢杆菌菌液的浓度为1×109～1010cfu/ml。
本发明产品室温下保存即可。
使用时，将本发明海水养殖用微生物净水剂均匀地撒在养殖池塘水体的水-沉积物交界面，根据不同养殖期，使用量为50～100g/m2。
相对于现有技术，本发明的优势在于：
1、本发明海水养殖专用微生物净水剂采用活化沸石作为固定化载体，以地衣芽孢杆菌为固定化对象，通过同培养增殖，固定化菌量大，富集效率高。
2、本发明地衣芽孢杆菌经固定化后不仅仍可保持较高的活性，还可受到活化沸石保护免受其他生物摄食，并能迅速沉入池塘水底水-沉积物交界面发挥作用净化水质，不易流失，延长了修复作用周期。
3、本发明采用活化后的沸石具有更大的吸附性能，可以更加有效吸附水-沉积物交界面的污染物，利于固定后的地衣芽孢杆菌对污染物的降解，提高了吸附降解污染物的作用效率。
4、本发明所用的材料全部无毒无害，无二次污染，且成本低廉，便于运输和储存，可实现规模生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明的实施例是利用活化的沸石固定地衣芽孢杆菌，进而修复养殖池塘水-沉积物交界面污染物。
实施例1
活化沸石的制备：按照沸石:蒸馏水＝1:10的重量比将沸石在蒸馏水中搅拌均匀后静置浸泡24h，使其在水中分散制成悬浮液。过300目筛后静置，沉降24h，提取液面下15cm深度以上的悬浮液，离心干燥后得到粒径小于0.5μm的活化沸石。
按照对数生长期地衣芽孢杆菌菌液:活化沸石＝1:2(体积质量比)的比例，在需氧条件下混合培养，28～30℃培养24h，室温风干后得到固定有地衣芽孢杆菌的沸石颗粒，室温保存。
在刺参养殖初期按照100g/m2的使用量，将上述净水剂均匀地撒在刺参养殖池塘，净水剂可以沉到池底的水-沉积物交界面，达到净化养殖池塘的目的。
实验表明，以添加游离态的地衣芽孢杆菌做比较，(游离态的地衣芽孢杆菌直接均匀泼洒于养殖池塘中；其添加量与制备微生物净水剂时所使用的游离态菌量相同，如：使用100ml菌液与100g活化沸石制备出100g微生物净水剂，添加于养殖池塘中，则游离态的芽孢杆菌也添加100ml于另一池塘中，二者形成对比。)
添加游离态的地衣芽孢杆菌的对照组池塘池底的水-沉积物交界面氨氮含量下降了34.4％，亚硝酸盐氮含量下降了3.8％，硫化氢含量下降了20.6％，总磷含量下降了14.8％，有机碳和有机氮的含量分别下降了21.4％和13.2％。
而添加经活化沸石固定地衣芽孢杆菌实验组池塘池底的水-沉积物交界面氨氮含量下降了54.9％，亚硝酸盐氮含量下降了4.3％，硫化氢含量下降了23.7％，总磷含量下降了23.7％，有机碳和有机氮的含量分别下降了31.6％和26.4％。
实施例2
活化沸石的制备：按照沸石:蒸馏水＝1:20的重量比将沸石在蒸馏水中搅拌均匀后静置浸泡24h，使其在水中分散制成悬浮液。过300目筛后静置，沉降24h，提取液面下10cm深度以上的悬浮液，离心干燥后得到粒径小于0.5μm的活化沸石。
按照对数生长期地衣芽孢杆菌菌液:活化沸石＝1:1(体积质量比)的比例，在需氧条件下混合培养，28～30℃培养36h，室温风干后得到固定有地衣芽孢杆菌的沸石颗粒，室温保存。
在刺参养殖后期按照75g/m2的使用量，将上述净水剂均匀地撒在刺参养殖池塘，净水剂可以沉到池底的水-沉积物交界面，达到净化养殖池塘的目的。
实验表明，与添加游离态的地衣芽孢杆菌比较，添加游离态的地衣芽孢杆菌的对照组池塘池底的水-沉积物交界面氨氮含量下降了31.6％，亚硝酸盐氮含量下降了4.1％，硫化氢含量下降了23.2％，总磷含量下降了13.7％，有机碳和有机氮的含量分别下降了19.6％和25.2％。
添加经活化沸石固定地衣芽孢杆菌实验组池塘池底的水-沉积物交界面氨氮含量下降了43.8％，亚硝酸盐氮含量下降5.9％，硫化氢含量下降了27.7％，总磷含量下降了21.6％，有机碳和有机氮的含量分别下降了28.2％和33.8％。
实施例3
活化沸石的制备：按照沸石∶蒸馏水＝1:15的重量比将沸石在蒸馏水中搅拌均匀后静置浸泡30h，使其在水中分散制成悬浮液。过200目筛后静置，沉降24h，提取15cm深度以上的悬浮液，离心干燥后得到粒径小于0.5μm的活化沸石。
按照对数生长期地衣芽孢杆菌菌液∶活化沸石＝1∶2(体积质量比)的比例，在需氧条件下混合培养，28～30℃培养36h，室温风干后得到固定有地衣芽孢杆菌的沸石颗粒，室温保存。
在南美白对虾养殖期间按照50g/m2的使用量，将上述净水剂均匀地撒在对虾养殖池塘，净水剂可以沉到池底的水-沉积物交界面，达到净化养殖池塘的目的。
实验表明，与添加游离态的地衣芽孢杆菌比较，添加游离态的地衣芽孢杆菌的对照组池塘池底的水-沉积物交界面氨氮含量下降了18.7％，亚硝酸盐氮含量下降了2.5％，硫化氢含量下降了16.9％，总磷含量下降了18.8％，有机碳和有机氮的含量分别下降了20.3％和18.4％。
添加经活化沸石固定地衣芽孢杆菌实验组池塘池底的水-沉积物交界面氨氮含量下降了25.9％，亚硝酸盐氮含量下降了2.7％，硫化氢含量下降了24.1％，总磷含量下降了25.8％，有机碳和有机氮的含量分别下降了26.3％和27.8％。
实施例4
活化沸石的制备：按照沸石∶蒸馏水＝1∶20的重量比将沸石在蒸馏水中搅拌均匀后静置浸泡36h，使其在水中分散制成悬浮液。过300目筛后静置，沉降24h，提取15cm深度以上的悬浮液，离心干燥后得到粒径小于0.5μm的活化沸石。
按照对数生长期地衣芽孢杆菌菌液∶活化沸石＝1∶1(体积质量比)的比例，在需氧条件下混合培养，28～30℃培养48h，室温风干后得到固定有地衣芽孢杆菌的沸石颗粒，室温保存。
在大菱鲆养殖期间按照50g/m2的使用量，将上述净水剂均匀地撒在异育银鲫养殖池塘，净水剂可以沉到池底的水-沉积物交界面，达到净化养殖池塘的目的。
实验表明，与添加游离态的地衣芽孢杆菌比较，添加游离态的地衣芽孢杆菌的对照组池塘池底的水-沉积物交界面氨氮含量下降了20.5％，亚硝酸盐氮含量下降了5.3％，硫化氢含量下降了23.8％，总磷含量下降了21.1％，有机碳和有机氮的含量分别下降了20.9％和17.6％。
添加经活化沸石固定地衣芽孢杆菌实验组池塘池底的水-沉积物交界面氨氮含量下降了28.5％，亚硝酸盐氮含量下降了9.2％，硫化氢含量下降了33.2％，总磷含量下降了32.7％，有机碳和有机氮的含量分别下降了30.9％和35.5％。
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披露的技术范围内，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。