專利名稱：一種富集自然水體中磷含量的生物制劑合成及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富集自然水體中磷含量的生物制劑合成方法，屬于生物合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自然水體中的磷主要是以各種磷酸鹽的形式存在，且含量不高，最高有效磷含量介于I. 5^3. 5umol/L。磷是生物生長必需的元素之一,但由于自然水體水量大,且不流動，當(dāng)水體中含磷量大于0.01、.02mg/L時，會造成水中藻類及其他浮游生物迅速繁殖，很容易造成水體富營養(yǎng)化，水體溶解氧量下降，水流透明度降低，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量 死亡的，使水資源喪失了養(yǎng)殖和游覽等方面的利用價值；因富營養(yǎng)化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽，人長期飲用也會中毒致病。目前，國內(nèi)外普遍采用的自然水體富營養(yǎng)化的處理技術(shù)主要有三類(I)化學(xué)法如加入硫酸銅殺藻、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀等，但處理費用高且易造成二次污染；(2)物理方法如疏挖底泥、機(jī)械分離過濾除藻、引水沖淤等，操作簡單，無二次污染，但往往處理程度低，治標(biāo)不治本；(3)生物-生態(tài)修復(fù)方法如以微生物為處理核心的生物膜、活性污泥處理技術(shù)、生物操縱技術(shù)、生態(tài)浮床技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)等，操作簡單、處理效果好、修復(fù)時間較短、成本低，不產(chǎn)生二次污染。其實，生物富集現(xiàn)象廣泛存在自然界中。虹鱒魚表面粘液中的微生物有很強(qiáng)的甲基化作用，能把無機(jī)汞轉(zhuǎn)化為甲基汞，其對汞的富集達(dá)到幾十萬倍；水葫蘆對鉻的富集濃縮系數(shù)可達(dá)120000 ;蜈蚣草對周圍環(huán)境中的砷富集因子可達(dá)幾千倍；海帶對周圍環(huán)境中碘生物富集可以達(dá)到幾千、幾萬倍。但目前還沒有一種能富集磷的生物濃縮因子很高的生物，因此，我們有必要研究一種生物制劑，能夠有效地富集自然水體中的磷，從而有效地去除水中的磷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對自然界中生物對自然水體中磷的富集濃縮系數(shù)不高，提供了一種生物制劑的合成方法，將該擬黃桿球蛋白生物藥劑投放到到水體中，使得水體中的竹葉蘭產(chǎn)生一種能與低濃度磷結(jié)合能力強(qiáng)的物質(zhì)，導(dǎo)致竹葉蘭對磷具有強(qiáng)富集作用，濃縮因子可達(dá)到幾千或幾萬，從而把周圍水環(huán)境中的磷去除掉，解決水體富營養(yǎng)化問題。本發(fā)明所采用的原料為水生黃桿菌、氯化鉀、碳酸氫鈉、培養(yǎng)基、竹葉蘭，通過對水生黃桿菌的培養(yǎng)、篩選后獲得菌株細(xì)胞，該菌株細(xì)胞與氯化鉀、碳酸氫鈉以一定質(zhì)量比使用，合成該微生物制劑投放到到水體中，使得水體中的竹葉蘭產(chǎn)生一種能與低濃度磷結(jié)合能力強(qiáng)的物質(zhì)，導(dǎo)致竹葉蘭對磷的生物濃縮達(dá)到幾千甚至幾萬，從而最大程度地去除水中低濃度磷。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種富集自然水體中磷含量的生物制劑合成方法，該方法采用水生黃桿菌、氯化鉀、碳酸氫鈉、培養(yǎng)基、竹葉蘭為原料，通過對水生黃桿菌的培養(yǎng)、篩選后獲得菌株細(xì)胞，該菌株細(xì)胞與氯化鉀、碳酸氫鈉以一定質(zhì)量比使用，合成該微生物制劑。本發(fā)明中單胞球蛋白的生物制劑的合成過程
(1)培養(yǎng)基的制備
以質(zhì)量計，葡萄糖5 8g、磷酸氫二鉀0. 2、. 5g、硫酸鎂0. I、. 2g、瓊脂l(Tl2g、硝酸鈣0. 6^0. 8g、碳酸氫鈉0. 5^0.[微軟用戶I]、在pH=7. (T7. 2條件下將各組分溶解、攪拌，加蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH=7. (T7. 2，然后分裝、高溫殺菌、備用；
(2)植物樣本的培養(yǎng)
在無污染的池塘里培育一批竹葉蘭，7 10天后消毒，再移入玻璃培養(yǎng)缸中，保持一定的光照，溫度，使其植株茁壯，作為試驗植物樣本；
(3)水生黃桿菌接種
取2(T25mL培養(yǎng)基，在無菌條件下，采用斜面接種法，接種完成后，培養(yǎng)管口塞上棉花，置于生物培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，溫度控制在35 37° C，培養(yǎng)時間為25 35h ；
(4)菌株細(xì)胞獲得
將培養(yǎng)箱中的菌種取出，在培養(yǎng)管中加入3 5mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分搖勻，在高速離心機(jī)下離心2(T25min，轉(zhuǎn)速為30(T400r/min，溫度為10 15° C，濾去上層清液；同樣條件下，離心2(T25min，提取比容管中下層乳白色沉淀，即為水生黃桿菌株細(xì)胞，在低溫2^6° C下保存。一種富集自然水體中磷含量的生物制劑的使用方法
取含磷濃度為0. 01mg/L^0. 02mg/L的水體5(T60m3置于培養(yǎng)池中，并移入竹葉蘭，其面積占培養(yǎng)池面積的309^40%，再將該菌株與氯化鉀、碳酸氫鈉按一定比例溶解，其相應(yīng)的體積比I 15 :25 30，其中，菌株的濃度為0. 01g/L 0. 05g/L，氯化鉀濃度為0. lmol/L 0. 2mol/L，碳酸氫鈉濃度為0. 2mol/L^0. 3mol/L，將其混合均勻后投放到培養(yǎng)池中，給藥期為九天，每天投放一次，3(T40天后檢測竹葉蘭和水體中的磷含量。本發(fā)明制備得到的擬黃桿菌球蛋白的生物制劑，其特征在于，外觀為乳白色沉淀物，直接給藥，溶解度為99. 99%，半衰期為7天，給藥周期為3天，用量為0. 01g/L 0. 05g/L,需在低溫2飛。C下保存。本發(fā)明制備得到的擬黃桿球蛋白生物制劑，將其投放到水體中，使水體中的竹葉蘭產(chǎn)生一種能與低濃度磷結(jié)合能力強(qiáng)的物質(zhì)，導(dǎo)致竹葉蘭對磷的富集濃縮因子達(dá)到61600^97500，周圍水環(huán)境中的磷濃度小于Ippb，解決了水體富營養(yǎng)化問題。本發(fā)明的有益效果是
1.完全采用生物技術(shù)，工藝簡單，不會給環(huán)境帶來二次污染；
2.可直接給藥，半衰期為7天，給藥周期為9天，用量為0.Olg/L^O. 05g/L ；
3.竹葉蘭富集磷的濃縮因子達(dá)到61600 97500，水體中磷含量從0.01 0. 02mg/L降到濃度小于Ippb。
具體實施例方式本發(fā)明所采用的原料為采用水生黃桿菌、氯化鉀、碳酸氫鈉、培養(yǎng)基、竹葉蘭為原料，通過對水生黃桿菌的培養(yǎng)、篩選后獲得菌株細(xì)胞，該菌株細(xì)胞與氯化鉀、碳酸氫鈉以一定質(zhì)量比使用，合成該微生物制劑投放到到水體中，導(dǎo)致竹葉蘭對磷的富集濃縮因子達(dá)到61600 97500，周圍水環(huán)境中的磷濃度小于lppb。(I)培養(yǎng)基的制備
以質(zhì)量計，葡萄糖5 8g、磷酸氫二鉀0. 2、. 5g、硫酸鎂0. I、. 2g、瓊脂l(Tl2g、硝酸鈣0. 6 0. 8g、碳酸氫鈉0. 5 0.[微軟用戶2]、在pH=7. 0 7. 2條件下將各組分溶解、攪拌，加蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH=7. (T7. 2，然后分裝、高溫殺菌、備用；
(4)植物樣本的培養(yǎng)
在無污染的池塘里培育一批竹葉蘭，7 10天后消毒，再移入玻璃培養(yǎng)缸中，保持一定的光照，溫度，使其植株茁壯，作為試驗植物樣本；
(5)水生黃桿菌接種
取2(T25mL培養(yǎng)基，在無菌條件下，采用斜面接種法，接種完成后，培養(yǎng)管口塞上棉花，置于生物培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，溫度控制在35 37° C，培養(yǎng)時間為25 35h ；
(4)菌株細(xì)胞獲得
將培養(yǎng)箱中的菌種取出，在培養(yǎng)管中加入3 5mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分搖勻，在高速離心機(jī)下離心2(T25min，轉(zhuǎn)速為30(T400r/min，溫度為10 15° C，濾去上層清液；同樣條件下，離心2(T25min，提取比容管中下層乳白色沉淀，即為水生黃桿菌株細(xì)胞，在低溫2^6° C下保存。一種富集自然水體中磷含量的生物制劑的使用方法取含磷濃度為0. Olmg/L^O. 02mg/L的水體5(T60m3置于培養(yǎng)池中，并移入竹葉蘭，其面積占培養(yǎng)池面積的30% 40%，再將該菌株與氯化鉀、碳酸氫鈉按一定比例溶解，其相應(yīng)的體積比I :15 =25^30,其中，菌株的濃度為0. Olg/L^O. 05g/L，氯化鉀濃度為0. lmol/L^O. 2mol/L，碳酸氫鈉濃度為0. 2mol/L^0. 3mol/L，將其混合均勻后投放到培養(yǎng)池中，給藥期為九天，每天投放一次，3(T40天后檢測竹葉蘭和水體中的磷含量。
實例I
(1)培養(yǎng)基的制備
以質(zhì)量計，取葡萄糖5g、磷酸氫二鉀0.2g、硫酸鎂0. lg、瓊脂10g、硝酸鈣0.6g、碳酸氫鈉0. 5g、在pH=7. 0條件下將各組分溶解、攪拌，蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH=7. 0，分裝、聞溫殺菌、備用；
(2)植物樣本的培養(yǎng)
在無污染的池塘里培育一批竹葉蘭，7天后消毒，再移入玻璃培養(yǎng)缸中，保持一定的光照，溫度，使其植株茁壯，作為試驗植物樣本；
(3)水生黃桿菌接種
取20mL培養(yǎng)基，在無菌條件下，采用斜面接種法，接種完成后，培養(yǎng)管口塞上棉花，置于生物培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，溫度控制在35° C，培養(yǎng)時間為25h ；
(4)菌株細(xì)胞獲得
將培養(yǎng)箱中的菌種取出，在培養(yǎng)管中加入3mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分搖勻，在高速離心機(jī)下離心20min，轉(zhuǎn)速為300r/min，溫度為10° C，濾去上層清液；同樣條件下，離心20min，提取比容管中下層乳白色沉淀，即為水生黃桿菌株細(xì)胞，在低溫2° C下保存。
一種富集自然水體中磷含量的生物制劑的使用方法取含磷濃度為0. Olmg/L的水體50m3置于培養(yǎng)池中，并移入竹葉蘭，其面積占培養(yǎng)池面積的30%，再將該菌株與氯化鉀、碳酸氫鈉按一定比例溶解，其相應(yīng)的體積比I :15 :25，其中，菌株的濃度為0.01g/L，氯化鉀濃度為0. lmol/L，碳酸氫鈉濃度為0. 2mol/L，將其混合均勻后投放到培養(yǎng)池中，給藥期為九天，每天投放一次，30天后檢測竹葉蘭和水體中的磷含量。結(jié)果表明該生物制劑在竹葉蘭內(nèi)對磷的濃縮因子達(dá)到61600。實例2
(1)培養(yǎng)基的制備
以質(zhì)量計，取葡萄糖7g、磷酸氫二鉀0.3g、硫酸鎂0. 15g、瓊脂llg、硝酸鈣0.7g、碳酸氫鈉0. 6g,在pH=7. I條件下將各組分溶解、攪拌,蒸懼水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH=7. I,分裝、聞溫殺菌、備用；
(2)植物樣本的培養(yǎng)
在無污染的池塘里培育一批竹葉蘭，8天后消毒，再移入玻璃培養(yǎng)缸中，保持一定的光照，溫度，使其植株茁壯，作為試驗植物樣本；
(3)水生黃桿菌接種
取22mL培養(yǎng)基，在無菌條件下，采用斜面接種法，接種完成后，培養(yǎng)管口塞上棉花，置于生物培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，溫度控制在36° C，培養(yǎng)時間為30h ；
(4)菌株細(xì)胞獲得
將培養(yǎng)箱中的菌種取出，在培養(yǎng)管中加入4mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分搖勻，在高速離心機(jī)下離心23min，轉(zhuǎn)速為350r/min，溫度為12° C，濾去上層清液；同樣條件下，離心22min，提取比容管中下層乳白色沉淀，即為水生黃桿菌株細(xì)胞，在低溫4° C下保存。一種富集自然水體中磷含量的生物制劑的使用方法取含磷濃度為
0.015mg/L的水體55m3置于培養(yǎng)池中，并移入竹葉蘭，其面積占培養(yǎng)池面積的35%，再將該菌株與氯化鉀、碳酸氫鈉按一定比例溶解，其相應(yīng)的體積比I :15 :28，其中，菌株的濃度為
0.03g/L，氯化鉀濃度為0. 15mol/L，碳酸氫鈉濃度為0. 25mol，將其混合均勻后投放到培養(yǎng)池中，給藥期為九天，每天投放一次，35天后檢測竹葉蘭和水體中的磷含量。結(jié)果表明該生物制劑在黑魚體內(nèi)對氮的濃縮因子達(dá)到78900。實例3
(1)培養(yǎng)基的制備
以質(zhì)量計，取葡萄糖Sg、磷酸氫二鉀0.5g、硫酸鎂0.2g、瓊脂12g、硝酸鈣0.8g、碳酸氫鈉0. 8g，在pH=7. 2條件下將各組分溶解、攪拌，蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH=7. 2，分裝、聞溫殺菌、備用；
(2)植物樣本的培養(yǎng)
在無污染的池塘里培育一批竹葉蘭，10天后消毒，再移入玻璃培養(yǎng)缸中，保持一定的光照，溫度，使其植株茁壯，作為試驗植物樣本；
(3)水生黃桿菌接種
取25mL培養(yǎng)基，在無菌條件下，采用斜面接種法，接種完成后，培養(yǎng)管口塞上棉花，置于生物培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，溫度控制在37° C，培養(yǎng)時間為35h ；
(4)菌株細(xì)胞獲得將培養(yǎng)箱中的菌種取出，在培養(yǎng)管中加入5mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分搖勻，在高速離心機(jī)下離心25min，轉(zhuǎn)速為400r/min，溫度為15° C，濾去上層清液；同樣條件下，離心25min，提取比容管中下層乳白色沉淀，即為水生黃桿菌株細(xì)胞，在低溫6° C下保存。一種富集自然水體中磷含量的生物制劑的使用方法取含磷濃度為0. 02mg/L的水體60m3置于培養(yǎng)池中，并移入竹葉蘭，其面積占培養(yǎng)池面積的40%，再將該菌株與氯化鉀、碳酸氫鈉按一定比例溶解，其相應(yīng)的體積比I :15 :30，其中，菌株的濃度為0. 05g/L，氯化鉀濃度為0. 2mol/L，碳酸氫鈉濃度為0. 3mol/L，將其混合均勻后投放到培養(yǎng)池中，給藥期為九天，每天投放一次，40天后檢測竹葉蘭和水體中的磷含量。
結(jié)果表明該生物制劑在黑魚體內(nèi)對氮的濃縮因子達(dá)到97500。
權(quán)利要求
1.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種富集自然水體中磷含量的生物制劑合成及其應(yīng)用，其特征在于具體制備過程為 (1)培養(yǎng)基的制備 以質(zhì)量計，葡萄糖5 8g、磷酸氫二鉀0.2、.5g、硫酸鎂0. l、.2g、瓊脂l(Tl2g、硝酸鈣0.6、. Sg、碳酸氫鈉0.5、.[微軟用戶I]、在pH=7.(T7.2條件下將各組分溶解、攪拌，加蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH=7. (T7. 2，然后分裝、高溫殺菌、備用； (2)植物樣本的培養(yǎng)在無污染的池塘里培育一批竹葉蘭，7 10天后消毒，再移入玻璃培養(yǎng)缸中，保持一定的光照，溫度，使其植株茁壯，作為試驗植物樣本； (3)水生黃桿菌接種 取2(T25mL培養(yǎng)基，在無菌條件下，采用斜面接種法，接種完成后，培養(yǎng)管口塞上棉花，置于生物培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，溫度控制在35 37° C，培養(yǎng)時間為25 35h ； (4)菌株細(xì)胞獲得 將培養(yǎng)箱中的菌種取出，在培養(yǎng)管中加入3 5mL 0. lmol/L NaCl溶液，充分搖勻，在高速離心機(jī)下離心2(T25min，轉(zhuǎn)速為30(T400r/min，溫度為10 15° C，濾去上層清液；同樣條件下，離心2(T25min，提取比容管中下層乳白色沉淀，即為水生黃桿菌株細(xì)胞，在低溫2^6° C下保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種富集自然水體中磷含量的生物制劑合成及其應(yīng)用，其特征在于應(yīng)用方法為取含磷濃度為0. lmg/L^O. 2mg/L的水體5(T60m3置于培養(yǎng)池中，并移入竹葉蘭，其面積占培養(yǎng)池面積的309^40%，再將該菌株與氯化鉀、碳酸氫鈉按一定比例溶解，其相應(yīng)的體積比I :15 :25 30，其中，菌株的濃度為0. Olg/L^O. 05g/L，氯化鉀濃度為0. Imol/L^O. 2mol/L，碳酸氫鈉濃度為0. 2mol/L^0. 3mol/L，將其混合均勻后投放到培養(yǎng)池中，給藥期為九天，每天投放一次，30天后，竹葉蘭對磷的富集濃縮因子達(dá)到61600 97500。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種富集自然水體中磷含量的生物制劑合成及其應(yīng)用，該方法采用水生黃桿菌、氯化鉀、碳酸氫鈉、培養(yǎng)基、竹葉蘭為原料，通過對水生黃桿菌的培養(yǎng)、篩選后獲得菌株細(xì)胞，即擬黃桿球蛋白。取含磷濃度為0.1mg/L~0.2mg/L的水體50~60m3置于培養(yǎng)池中,并移入竹葉蘭，其面積占培養(yǎng)池面積的30%~40%，再將該菌株與氯化鉀、碳酸氫鈉按一定比例溶解，其相應(yīng)的體積比11525~30，將其混合均勻后投放到培養(yǎng)池中，給藥期為九天，每天投放一次，使水體中的竹葉蘭產(chǎn)生一種能與低濃度磷結(jié)合能力強(qiáng)的物質(zhì)，30天以后，竹葉蘭對磷的富集濃縮因子達(dá)到61600~97500。
文檔編號C02F3/34GK102642931SQ201210095589
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月2日
發(fā)明者謝芳, 雷思宇, 雷春生 申請人:常州亞環(huán)環(huán)?？萍加邢薰?br>