利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环保技术领域，具体涉及一种湖泊污水的原位修复方法。
【背景技术】
[0002]湖泊本来具有一定的自净能力，能利用其自身的微生物、单胞藻类、水生植物等生物自我净化水质，保持水质清新。近年来，由于农业污水、生活污水等的大量排放，比如养猪场产生的污水，导致水体的富营养化，底层水体严重缺氧，极大地抑制了好氧微生物的活性。在缺氧状态下厌氧微生物大量繁殖，对落入水底的有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、甲烷、氨等有害气体，进而毒害水中放养的鱼虾。硫化氢又与水中的铁反应，生成硫化铁使水体发黑。得不到及时分解的有机物沉积在水底，形成黑色淤泥。此外，由于水中营养盐组成的变化，导致水体藻相的变化，常常爆发蓝藻，导致灾难性的后果。因此，需要大量培养有益微生物和有益单胞藻类，快速、高效的降解水中的污染物，抑制蓝藻的爆发。由此可避免了投洒药物，无二次污染。目前市面上有大量的有益微生物和有益单胞藻类产品，这些产品存在几个主要问题。第一，菌种和藻种退化严重，产品质量参差不齐，使用效果不稳定；第二，产品保存技术落后，一些产品在出厂后短期间内，微生物和藻类活力迅速下降，甚至不到出厂时的10%;第三，治理湖泊水体大，商品化产品价格较高，大面积使用成本高；第四，不同湖泊水质指标差异大，市面产品无法针对某个湖泊的水质特异性量身定做，使用效果差异大。由此，提供一种湖泊污水高效修复方法是十分有必要的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法，其基于湖泊分离培养的土著有益微生物和小球藻进行湖泊污水的原位修复，具有效率高、针对性强的效果。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
提供一种利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法，它包括以下步骤:
1、土著有益微生物的分离和纯化、鉴定、保种:在湖区的不同地点，采集富营养化的底泥，加入灭菌的蒸馏水，悬浮底泥，摇匀，将摇匀后的悬浮物基于不同种类的细菌耐受性的不同对其进行不同温度处理后接种在琼脂培养基上，进行菌株常规筛选，鉴定菌株种类，纯化和保种，然后将筛选得到的具有降解水中有毒物质的细菌种类进行最优生长条件试验，获得其最佳生长条件；
2、土著小球藻藻的分离、鉴定:在湖区的不同地点，采集湖水，在显微镜下观察单胞藻的种类，采用毛细管分离法分离小球藻，保种；
3、根据湖泊不同季节的水温波动和pH值特点，配置相应条件下步骤I分离得到的生长较好的有益细菌种类，并进行多种菌株的大规模培养；将步骤2分离保种的小球藻进行大规模培养，然后将大规模培养得到的有益微生物和小球藻导入湖泊中，进行湖泊污水的净化。
[0005]按上述方案，所述的步骤I中的加热温度为4-70摄氏度，用水质量为湖泊底泥的2-3 倍。
[0006]按上述方案，所述具有降解水中有毒物质的细菌种类包括但不限于芽孢杆菌类群、亚硝化细菌类群、硝化细菌类群和肠球菌类群。
[0007]按上述方案，所述的最佳生长条件包括最佳生长温度和最佳pH值等。
[0008]按上述方案，所述步骤3中菌株大规模培养所用的培养基配方为:1立方米水体中:酵母浸膏粉剂0.5-1公斤，蛋白胨1-2公斤，工业矿盐1-2公斤。
[0009]按上述方案，所述步骤3中小球藻大规模培养所用的培养基配方为:I立方米水体中:碳酸氢铵:300-500克，磷肥:30-50克。
[0010]本发明的有益效果:
本发明方法可针对性地筛选获得可降解水中有毒物质的有益微生物和小球藻，进一步可根据湖泊不同季节的水温波动和pH值特点配置相应条件下生长较好的有益细菌种类和小球藻，进行大规模培养，进而可基于从湖泊中原位分离出的土著有益微生物和小球藻，有效净化湖泊水质；成本低廉，是目前市面价格的百分之一；便于推广。
【具体实施方式】
[0011]以下结合实例对本发明的
【发明内容】
作进一步的描述:
实施例1:养猪场污水导致淡水湖泊富营养化的水质净化
某2000亩湖泊，由于附近猪场长期排放没有处理的污水到湖泊，导致猪场排污口附近50米区域的主要水质恶化,指标为:氨氮26.lmg/L ;溶解氧1.83mg/L ;生化需氧量44.1mg/L ;悬浮物76mg/L。按照国家渔业水质标准,上述指标应该是:氨氮小于0.02mg/L ;溶解氧大于3mg/L ;生化需氧量小于5mg/L ;悬浮物小于10mg/L,排污后上述指标和标准水质比较如下:氨氮超标1305倍；溶解氧为标准的61% (缺氧);生化需氧量超标8.82倍；悬浮物超标7.6倍。由于水质恶化，养殖场出现养殖鱼类的大量死亡，品种主要有花鲢、白鲢、鲫鱼、团头鲂和鲤鱼，可见死亡鱼合计22万多斤，损失至少为110万人民币。
[0012]采用下述原位修复方法对湖泊污水进行修复:
1、土著有益微生物的分离和纯化、鉴定、保种:在湖区的不同地点，采集富营养化的底泥，加入灭菌的蒸馏水，悬浮底泥，摇匀，将摇匀后的悬浮物基于不同种类的细菌耐受性的不同对其进行4-70摄氏度范围内不同温度的处理后接种在琼脂培养基上，进行菌株常规筛选，鉴定菌株种类，纯化和保种，具体地，细菌鉴别时，挑取琼脂培养基上单菌落于液体培养基中，28°C摇床培养24小时，做菌液PCR扩16S rDNA并测序。PCR技术:引物序列:27F:5’ -AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’ ；1492R:5’ -TACGGCTACCTTGTTACGACTT-3’。反应体系:菌液I μ L,27F:1 μ L (10 yM),1492R:l μ L (10 μ Μ)，2XTaq Mix: 10 μ L,dd Η20:7 μ L。反应程序:预变性95°C，5 min ;变性95°C，30 s，退火55°C，40 s，延伸，72°C，2 min，35个循环；终止延伸72°C，10 min。将得到的16srDNA PCR片段进行测序，比对，获得微生物的主要分类信息。同时对获得的微生物进行生理生化指标鉴定，确定其种类。分离获得枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、粪肠球菌、硝酸菌、亚硝酸菌，然后将筛选得到的这些具有降解水中有毒物质的细菌种类进行生长条件试验，获得其适宜生长条件。各种细菌的适宜生长温度和pH值范围如下枯草芽孢杆菌(15-45°C，pH:6.0-8.8)、解淀粉芽孢杆菌(13-46°C，ρΗ:6.0-8.5)、粪肠球菌(10-40°C，pH:6.0-8.5)、硝酸菌(15-38 V，pH:6.5-7.5)、亚硝酸菌(13-38?，ρΗ:6.6-7.7)；
2、土著小球藻藻的分离、鉴定:在湖区的不同地点，采集湖水，在显微镜下观察单胞藻的种类，采用毛细管分离法分离小球藻，保种；
3、根据湖泊不同季节的水温波动情况和pH值特点，配置相应条件下步骤I分离得到的生长较好的有益细菌种类，在下述培养基中进行多种菌株的大规模培养。在水温10_25°C时，细菌组合为粪肠球菌、硝酸菌和亚硝酸菌；在水温25-37°C时，细菌组合为粪肠球菌、硝酸菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌。所述培养基配方为:1立方米水中:酵母浸膏粉剂0.5-1公斤，蛋白胨1-2公斤，工业矿盐1-2公斤；将步骤2分离保种的小球藻在下述培养基中进行大规模培养，然后将大规模培养得到的有益微生物和小球藻导入湖泊中，进行湖泊污水的净化，所述的培养基配方为:1立方米水中:碳酸氢铵:300-500克，磷肥:30-50 克。
[0013]经过半年连续注入培养好的细菌和小球藻，水质标准达到氨氮0.0 lmg/L ;溶解氧
3.5mg/L ;生化需氧量4.3 mg/L ;悬浮物8mg/L,达到渔业水质标准。
【主权项】
1.一种利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法，其特征在于:它包括以下步骤: 1、土著有益微生物的分离和纯化、鉴定、保种:在湖区的不同地点，采集富营养化的底泥，加入灭菌的蒸馏水，悬浮底泥，摇匀，将摇匀后的悬浮物基于不同种类的细菌耐受性的不同对其进行不同温度处理后接种在琼脂培养基上，进行菌株常规筛选，鉴定菌株种类，纯化和保种，然后将筛选得到的具有降解水中有毒物质的细菌种类进行最优生长条件试验，获得其最佳生长条件； 2、土著小球藻藻的分离、鉴定:在湖区的不同地点，采集湖水，在显微镜下观察单胞藻的种类，采用毛细管分离法分离小球藻，保种； 3、根据湖泊不同季节的水温波动和pH值特点，配置相应条件下步骤I分离得到的生长较好的有益细菌种类，并进行多种菌株的大规模培养；将步骤2分离保种的小球藻进行大规模培养，然后将大规模培养得到的有益微生物和小球藻导入湖泊中，进行湖泊污水的净化。
2.根据权利要求1所述的利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法，其特征在于:所述的步骤I中的加热温度为4-70摄氏度，用水质量为湖泊底泥的2-3倍。
3.根据权利要求1所述的利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法，其特征在于:所述具有降解水中有毒物质的细菌种类包括但不限于芽孢杆菌类群、亚硝化细菌类群、硝化细菌类群和肠球菌类群。
4.根据权利要求1所述的利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法，其特征在于:所述的最佳生长条件包括最佳生长温度和最佳PH值。
5.根据权利要求1所述的利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法，其特征在于:所述步骤3中菌株大规模培养所用的培养基配方为:1立方米水中:酵母浸膏粉剂0.5-1公斤，蛋白胨1-2公斤，工业矿盐1-2公斤。
6.根据权利要求1所述的利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法，其特征在于:所述步骤3中小球藻大规模培养所用的培养基配方为:1立方米水体中:碳酸氢铵:300-500克，磷肥:30-50克。
【专利摘要】本发明涉及一种利用微生物和小球藻对湖泊污水进行高效原位修复的方法。它包括以下步骤：1、土著有益微生物的分离和纯化、鉴定、保种；2、土著小球藻藻的分离、鉴定：在湖区的不同地点，采集湖水，在显微镜下观察单胞藻的种类，采用毛细管分离法分离小球藻，保种；3、根据湖泊不同季节的水温波动和pH值特点，配置相应条件下步骤1分离得到的生长较好的有益细菌种类，并进行多种菌株的大规模培养；将步骤2分离保种的小球藻进行大规模培养，然后将大规模培养得到的有益微生物和小球藻导入湖泊中，进行湖泊污水的净化。其基于湖泊分离培养的土著有益微生物和小球藻进行湖泊污水的原位修复，具有效率高、针对性强的效果。
【IPC分类】C02F3-34, C02F3-32
【公开号】CN104556406
【申请号】CN201410846797
【发明人】林蠡, 邓俊杰, 谭锐敏
【申请人】深圳市鸿鹄科技发展有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日