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基本信息

項(xiàng)目名稱：
用于海水養(yǎng)殖的光合細(xì)菌培養(yǎng)基的優(yōu)化及固化載體的選擇
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)目首先采用正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)光合細(xì)菌培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，使之更適合海水養(yǎng)殖使用。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)幾種無(wú)機(jī)載體對(duì)光合細(xì)菌的吸附效果和吸附后的固化微生物對(duì)養(yǎng)殖水體中COD、NH4-N和底質(zhì)中有機(jī)質(zhì)和硫化物的作用效果的比較，確定合適的微生物固化載體和固液比。 降低了光合細(xì)菌的培養(yǎng)成本，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，提高了作用效果。
詳細(xì)介紹：
在自然環(huán)境下，光合細(xì)菌具有固氮、脫碳、固碳、硫化物氧化等多種功能。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中光合細(xì)菌可以起到凈化水質(zhì)、保護(hù)水環(huán)境、充當(dāng)餌料和餌料添加劑等作用，因此，光合細(xì)菌越來(lái)越受到人們的關(guān)注，尤其在海水養(yǎng)殖中。但目前市售的光合細(xì)菌多為淡水培養(yǎng)，培養(yǎng)基成分復(fù)雜、成本高，且含有過(guò)量的培養(yǎng)基組分，加入水體后易產(chǎn)生二次污染。為此，在解決了海水培養(yǎng)光合細(xì)菌易產(chǎn)生沉淀的問(wèn)題之后，又采用正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)光合細(xì)菌培養(yǎng)基進(jìn)行再優(yōu)化，使其培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分只滿足培養(yǎng)期的生長(zhǎng)需求，減輕了由于過(guò)量培養(yǎng)基的帶入對(duì)養(yǎng)殖水體的污染負(fù)荷沖擊，大大降低了光合細(xì)菌的培養(yǎng)成本，為光合細(xì)菌在海水養(yǎng)殖中的大規(guī)模研究應(yīng)用提供參考。光合細(xì)菌直接使用易被水流沖走、利用率低下，加之在養(yǎng)殖池塘中，有機(jī)污染物絕大部分沉積在底部，因此需要利用合適的固定化載體，使加入的作用菌更多地隨載體到達(dá)底部，并在池底生長(zhǎng)繁殖，以達(dá)到更好地降解池底有機(jī)污染物的目的。為此，我們選用了火電廠爐渣、多孔磚、建筑陶粒和石英砂對(duì)光合細(xì)菌進(jìn)行吸附試驗(yàn)，選擇了吸附效果最好且廉價(jià)、易得、無(wú)毒的火電廠固體廢棄物——爐渣作為微生物的固化載體，并將固化微生物對(duì)模擬養(yǎng)殖水中的COD、NH4-N和底質(zhì)中有機(jī)質(zhì)和硫化物的作用效果進(jìn)行比較，確定合適的固液比。將固化微生物在實(shí)際養(yǎng)殖水體現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，效果顯著。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的：對(duì)光合細(xì)菌培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，使之更適合海水養(yǎng)殖使用。同時(shí)尋找廉價(jià)、易得的固化載體和固化條件。 基本思路：采用正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)相結(jié)合的方法，探討光合細(xì)菌培養(yǎng)基各成分對(duì)光合細(xì)菌生長(zhǎng)的影響及培養(yǎng)基各成分間的相互作用，并在此基礎(chǔ)上對(duì)光合細(xì)菌培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化。采用簡(jiǎn)便、易操作的吸附法選擇固化載體，并對(duì)微生物進(jìn)行固定效果進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

1、首次采用正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)海水培養(yǎng)光合細(xì)菌的培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化。不但降低了光合細(xì)菌的培養(yǎng)成本，減輕了養(yǎng)殖水體的污染負(fù)荷，也符合健康養(yǎng)殖的理念，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。 2、從生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用角度考慮，選擇了廉價(jià)、易得、無(wú)害的爐渣作為固化載體。 3、無(wú)毒爐渣的加入可以作為養(yǎng)殖水體中生物著生的基體，實(shí)現(xiàn)了自然界的和諧。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

通過(guò)對(duì)光合細(xì)菌培養(yǎng)條件進(jìn)行再優(yōu)化，降低了光合細(xì)菌的培養(yǎng)成本（加上水電成本不足100元/噸），減輕了光合細(xì)菌中過(guò)量營(yíng)養(yǎng)成分存在對(duì)養(yǎng)殖水體的污染負(fù)荷的沖擊。確定火電廠廢棄物——爐渣作為固化載體，同時(shí)加入的載體也為養(yǎng)殖水體中的生物提供了著生的基體，達(dá)到了生態(tài)保護(hù)和廢物利用并重的目的，實(shí)現(xiàn)了自然界的和諧共處符合山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的戰(zhàn)略定位，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

論文Ⅰ 摘要: 【目的】?jī)?yōu)化光合細(xì)菌海水培養(yǎng)基?！痉椒ā坎捎谜辉囼?yàn)和單因素試驗(yàn)相結(jié)合的方法，探討光合細(xì)菌培養(yǎng)基各成分對(duì)光合細(xì)菌生長(zhǎng)的影響及培養(yǎng)基各成分間的相互作用，并在此基礎(chǔ)上對(duì)光合細(xì)菌培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化?！窘Y(jié)果】確定改良后的光合細(xì)菌培養(yǎng)成本加上水電不足100元/噸。【結(jié)論】?jī)?yōu)化后的培養(yǎng)基培養(yǎng)出的光合細(xì)菌能滿足6天生長(zhǎng)需要。 關(guān)鍵詞：光合細(xì)菌；培養(yǎng)基；優(yōu)化；海水養(yǎng)殖 論文Ⅱ 摘要：【目的】尋找適合在海水養(yǎng)殖中使用的高效、廉價(jià)、易得的微生物固化載體。【方法】通過(guò)四種載體對(duì)光合細(xì)菌的吸附效果的比較，選擇合適的固化載體和固化時(shí)間，通過(guò)測(cè)定固化微生物對(duì)養(yǎng)殖水體COD、NH3-N和底質(zhì)中有機(jī)質(zhì)和硫化物的去除率，分析其對(duì)養(yǎng)殖水體的作用效果和固液比的影響。【結(jié)果】爐渣對(duì)光合細(xì)菌的吸附能力最強(qiáng)，合適的固化時(shí)間是8-10h，其對(duì)養(yǎng)殖水體中COD、NH3-N和底質(zhì)中有機(jī)質(zhì)和硫化物在20天內(nèi)的去除率可達(dá)66%，52%，57%，82%?！窘Y(jié)論】火電廠的爐渣是一種非常適合海水養(yǎng)殖中使用的固化載體。使用時(shí)要注意選擇合適的固液比，避免微生物殘留培養(yǎng)基對(duì)水體負(fù)荷的沖擊。 關(guān)鍵詞：固定化微生物；載體；水產(chǎn)養(yǎng)殖

獲獎(jiǎng)情況

Ⅰ.《適合海水養(yǎng)殖使用的光合細(xì)菌培養(yǎng)基的優(yōu)化》發(fā)表在中文核心期刊《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》2010,38(4):1704～1706. Ⅱ.《有益微生物固化載體的選擇及對(duì)養(yǎng)殖水體的作用效果分析》發(fā)表在中文核心期刊《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》2011,39(3):1479～1481.

鑒定結(jié)果

暫無(wú)

參考文獻(xiàn)

［1］袁華,彭張記,王惠瑛.光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用和研究進(jìn)展[J]. 漁業(yè)致富指南，2008,(15):29. ［2］楊啟霞,常顯波,劉英霞.海水培養(yǎng)光合細(xì)菌存在的問(wèn)題及其優(yōu)化研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(5):1901～1903. ［3］《正交試驗(yàn)法》編寫組.正交試驗(yàn)法[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1976:28. ［4］張紅蓮,夏立群,劉貽秉等.富集光合細(xì)菌培養(yǎng)基的優(yōu)化研究[J].水產(chǎn)科學(xué)，2005,24(7):23～25. ［5］齊素芳,余煜棉,賴子尼等.復(fù)合載體固定化硝化細(xì)菌去除水體中氨氮的研究[J]．廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007,24(2):15～19． ［6］王雷,王寶杰,劉梅等.適于集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖的固定化微生物技術(shù)的初步研究[J]. 海洋科學(xué)，2010,34(1):1～5． ［7］劉文華，倪純治，葉德贊等．光合細(xì)菌凈化對(duì)蝦養(yǎng)殖水質(zhì)的研究[J]．臺(tái)灣海峽，1997,16(4):454～456． ［8］鐘啟平.光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J]．中國(guó)飼料，2009,(15):34～35

同類課題研究水平概述

　　海水養(yǎng)殖作為水產(chǎn)養(yǎng)殖的支柱產(chǎn)業(yè)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活水平提高作出了重要貢獻(xiàn)。但隨著海水養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，海區(qū)污染、蝦塘老化、黑臭底泥淤積、大規(guī)模災(zāi)難性病毒病的爆發(fā)等問(wèn)題迅速暴露出來(lái)，使人們對(duì)傳統(tǒng)掠奪式養(yǎng)殖模式提出了質(zhì)疑。如何使海水養(yǎng)殖業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，更科學(xué)合理地開發(fā)與保護(hù)近岸水域生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃，健康養(yǎng)殖的模式已成為養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵和研究熱點(diǎn)。 　　目前采用的換水、利用藥物等物理化學(xué)方法，已無(wú)法從根本上解決養(yǎng)殖的自身水質(zhì)污染問(wèn)題?；謴?fù)一個(gè)失衡水系統(tǒng)生態(tài)最徹底的方法是采用生物和微生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)是目前最主要的生物修復(fù)技術(shù)。由于微生物生命周期短、繁殖快，降解有機(jī)物的速度要比其他生物快上萬(wàn)倍，同時(shí)微生物具有殺藻、抑藻和有效降低藻毒作用。可以用于生物修復(fù)的微生物有很多，常見的有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌等。在這一領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外主要開展了以下三方面研究： 1、分離、篩選有修復(fù)活性的土著微生物從蝦池中分離土著微生物，經(jīng)過(guò)分離、篩選，最后選育易培養(yǎng)、濃度高的優(yōu)良菌種，進(jìn)而作培養(yǎng)基配方實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在施菌后COD、NH3-N、底質(zhì)硫化物都降低明顯，顯示出良好的應(yīng)用前景。 2、復(fù)合微生物制劑的研制和應(yīng)用 復(fù)合微生物制劑由多種有益菌組成，利用各種微生物的協(xié)同作用，它可以更快速、全面地分解各種污染物， 更有效地抑制養(yǎng)殖水體中有害藻類過(guò)量繁殖，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性也更強(qiáng)。其主要成分由芽孢桿菌、枯草桿菌、沼澤紅假單胞菌、硫化細(xì)菌及硝化菌等多種復(fù)合有益活菌組成， 能有效分解水中和池底的有機(jī)廢物。對(duì)水生動(dòng)物安全、無(wú)毒，對(duì)水產(chǎn)品品質(zhì)無(wú)不良影響，適用于各種淡、海水養(yǎng)殖。 3、修復(fù)作用菌固定化的研究 直接使用微生物游離細(xì)胞的弊端很多，如細(xì)胞易被水流沖走、利用率低下、由于培養(yǎng)基的帶入而引起二次污染等。在養(yǎng)殖池塘中，有機(jī)污染物絕大部分沉積在底部，因此需要利用合適的固定化載體，使作用菌穿過(guò)水體到達(dá)池底并生長(zhǎng)繁殖， 達(dá)到降解池底有機(jī)污染物的目的，是保證健康養(yǎng)殖的一項(xiàng)有效技術(shù)。固定化微生物是生物技術(shù)領(lǐng)域中的一項(xiàng)新技術(shù)，始于20世紀(jì)60年代后期，隨后得到迅速發(fā)展。該技術(shù)是通過(guò)化學(xué)或物理手段，將有益微生物固定在載體上，使其高度密集而發(fā)揮作用的。目前應(yīng)用研究較多的是采用瓊脂、海藻酸鈉包埋法；因其固定價(jià)格較高和固定方法繁瑣，影響了它在實(shí)際中的大規(guī)模使用。
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