水产养殖水体污染及微生物修复的研究(2)

2.2微生物修复原理

微生物修复的原理即有益微生物的净水原理是[4]：水体

中的有益微生物分解有机物作为碳源和能源而生活，有机物在微生物各种酶的作用下，经过厌氧或好氧的过程，最后被降解为无害物质。它能使养殖者在不中断养殖过程的情况下，清除养殖池塘水域底部长时间积累的大量残余饵料、排泄废物、动植物残体，使之先分解为小分子，最终分解为二氧化碳、硝酸盐等，有效地降低了水中的COD、BOD，使水体中的氨氮与亚硝酸盐、硫化物的浓度降低，从而有效改善水质（图1）[5]。

2.3.2异养型微生物。①芽孢杆菌。芽孢杆菌（Bacillaceae）

是一种能形成芽孢的革兰氏阳性菌。可以直接利用水体中的硝酸盐和亚硝酸盐，从而起到改善水质的作用，同时还能利用其分泌的蛋白酶等多种酶类和抗生素，抑制其他细菌的生长，减少水产动物的病害。它在养殖水环境中能形成优势菌群，其功能优于光合细菌而有望成为其替代品，成为目2.3我国水产养殖环境微生物修复的研究现状

由于有益微生物制剂成本低、无毒副作用、不污染环

境，符合健康养殖的要求，所以微生物修复技术在水环境修复方面的研究引起重视，逐渐应用到水产养殖的污染处理254

刘道玉等：水产养殖水体污染及微生物修复的研究

作用时发现，枯草芽孢杆菌可迅速有效地降低水体中的硝酸盐、亚硝酸盐含量，4d后去除率均达99%以上。苏跃朋等[13]利用芽孢杆菌制剂改良养殖虾塘底质，结果表明有机碳未出现积累，芽孢杆菌降解有机碳效果显著；总氮出现积累现象，处理组与试验组之间差异不显著；碳氮比在底质中呈下降趋势。②蛭弧菌。蛭弧菌（Bdellovibrio）是寄生于其他细菌并能导致其裂解的一类细菌，有类似噬菌体的作用。蛭弧菌对水中细菌有很强的裂解作用，还能改善水质的理化指标，氧化降解氨氮、净化水体、提高透明度。张梁等[14]研究了噬菌蛭弧菌对草鱼池水质及细菌群落的影响，结果表明试验组平均COD、NH3-N、硫化物显著低于对照组，而DO值显著高于对照组；池水细菌总数及致病菌的数量也随着噬菌蛭弧菌浓度的增加而发生几何级数减少。李怡等[15]以0.75

在250mg/L以内时，接种短乳杆菌48h亚硝酸盐可全部去除。⑥霉菌。霉菌在水产养殖业的应用还未见报道，但在工业废水处理中应用比较广泛。胡筱敏等[23]研究霉菌对淀粉废水的研究表明处理净化后废水COD去除率可达97.5%。张慧等[24]研究曲霉菌体Aspergillussp吸附水中六价铬时，发现在pH值为2，温度为30℃，吸附时间为8h，吸附剂用量为

12g/L的条件下，六价铬初始浓度为20mg/L时，吸附率达

到97.9%。梁峙等[25]研究米曲霉菌丝球对铅的吸附作用，结果显示用0.2mol/LNaOH处理该菌丝球后，其对铅溶液的吸附率达到了95%以上。以上这些说明霉菌作为一种潜在的养殖水体环境修复微生物具有广阔的研究和应用前景。

2.3.3其他。①复合微生物制剂。利用不同菌株的不同特性

及作用效果，将多种微生物菌株培育后复合即得到复合微生物制剂。常用的商业复合微生物制剂有益生素、EM菌、易水宝、生物抗菌肽等。侯树宇等[26]将以芽孢杆菌和乳酸菌为主体菌，并辅以放线菌组成的微生态复合菌制剂用于对虾养殖中，结果显示，试验池6d后COD去除率高达84.7%；

mL/m2的用量向乌鳢养殖池泼洒浓度为1.0×108cfu/mL的噬

菌蛭弧菌制剂，7d后NH3-N、NO2--N含量及弧菌总数明显减少，DO明显增大，乌鳢存活率提高。陈家长等[16]将蛭弧菌与光合细菌混合使用来改善养殖环境，25d后试验组比对照组池塘中的细菌总数减少了2个数量级，70d以后少了3个数量级，且COD、氨氮和硫化物的含量有明显的降低。③放线菌。放线菌（Actinomycete）是一个原核生物类群，菌落呈放线状，在自然界中分布很广，主要以孢子繁殖。放线菌作为清除者可分解蛋白质、纤维素及其他有机物，某些菌还具有除异味的功能。不但能够降解氨氮等物质而且能改善水体的味道并具有消毒作用。吴伟等[17]应用诺卡氏菌

NH4+-N被控制在较低水平，NO2--N去除率高达81.5%；DO

保持在5mg/L的较高水平。陈秋红等[27]考察了将实验室研制的复合微生态制剂MCB对水产养殖水体的净化作用，结果施放复合微生态制剂的各实验池均比未加复合微生态制剂的对照池溶氧含量明显增加，氨氮、亚硝酸盐、硫化物的含量明显降低。李卓佳等[28]将以芽孢杆菌为主体的复合微生物投入罗非鱼池塘，发现水质条件明显改善，溶氧增加，氨氮和亚硝酸盐浓度降低，优良单胞硅藻数量增加，养殖水色优良，促进了罗非鱼的生长。②固定化微生物制剂。固定化微生物技术是将特选的微生物固定在载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。这种技术应用于废水处理，有利于提高生物反应器内微生物的浓度，有利于微生物抵抗不利环境的影响。已知大多数具有降解能力的微生物经固定化处理后，处理效果都有明显的提升。吴伟[29]研究固定化微生物对养殖水体中

Nocardia对影响氨氮降解的各种因素进行了研究，发现降解

菌在30%，pH值7.2及氨氮初始浓度0～30mg/L范围内保持高活性，最大降解速率达3.5mg/（L·h）。吴伟等[18]利用诺氏杆菌及其与酵母菌的融合细胞处理养殖水体时，得到的氨氮去除率分别为32%和28%，另外还能大幅度去除水体中的COD、NO2--N、NO3--N等，稳定pH值，提高水中的DO。

④酵母菌。酵母菌（yeast）是子囊菌、担子菌等几科单细胞真

菌的统称，含有较高的营养成分，蛋白质含量高达45%～

65%，且富含动物所需的多种维生素和微量元素，尤其富含B族维生素，广泛用于饲料添加剂。近年来应用到水质调节

中也取得了较好的效果。黄权等[19]研究表明，饲料中添加酵母培养液（达农威水产益康）的试验组池塘中的活性磷酸盐在试验前、中、后期分别较对照组降低了3.0%、27.4%和

NH4+-N和NO2--N的转化作用时发现3个试验菌株经固定

化后其对养殖水体中NH4+-N和NO2--N的转化效率明显优于其游离细胞。高瑞美等[30]利用固定化硝化细菌去除废水中氨氮时，结果表明，固定化的菌剂比悬浮菌去除氨氮的效率高，生化反应时间比悬浮菌短2h，总氮的去除率比悬浮菌高16%，且具有较强的抗负荷冲击能力。郑忠明等[31]在野外试验围隔条件下比较了固定化微生物和游离微生物对污染底质的生物修复能力，结果显示与游离微生物组相比，固定化微生物组具有更高的污染底质生物修复能力。③高效基因工程菌株。运用生物工程技术，采用细胞融合、基因重组技术等遗传工程手段，可以将某种降解污染能力强的微生物的降解基因，转入繁殖能力强，适应性好的受体微生物中，构建出具有高效降解能力的净水基因工程菌。1968年美国生物学家查克马蒂运用质粒技术把分别降解芳烃、多环芳烃的质粒结合到降解脂烃的细菌体内，制造出一种新的“超级菌种”。在阿拉斯加石油泄漏中，几个小时内能消除海面污染原油。欧美研究净水基因工程菌工程微生物已取得，，潜在

46.2%；氨态氮在试验前、中、后期分别较对照组降低了32.9%、6.7%、38.2%。吴伟等[20]利用假丝酵母处理水体中的亚硝酸

盐时，其降解速率达0.036mg/（L·h），并发现水体中的亚硝酸盐含量、COD和Ca与Mg的比例对其降解速率有影响。

⑤短乳杆菌。短乳杆菌（Lactobacillusbrevis）是乳酸菌的一

种，革兰氏阳性菌，可以利用糖类等有机物进行生长，降低污染水体的COD和BOD，是一类重要的污水处理微生物。短乳杆菌在去除食品发酵过程中 …… 此处隐藏：2961字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……