基本信息
- 項目名稱：
- 用于海水養(yǎng)殖的光合細菌培養(yǎng)基的優(yōu)化及固化載體的選擇
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本項目首先采用正交試驗和單因素試驗相結(jié)合的方法，對光合細菌培養(yǎng)基進行優(yōu)化，使之更適合海水養(yǎng)殖使用。在此基礎上，通過幾種無機載體對光合細菌的吸附效果和吸附后的固化微生物對養(yǎng)殖水體中COD、NH4-N和底質(zhì)中有機質(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。 降低了光合細菌的培養(yǎng)成本，擴大了應用范圍，提高了作用效果。
- 詳細介紹：
- 在自然環(huán)境下，光合細菌具有固氮、脫碳、固碳、硫化物氧化等多種功能。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中光合細菌可以起到凈化水質(zhì)、保護水環(huán)境、充當餌料和餌料添加劑等作用，因此，光合細菌越來越受到人們的關注，尤其在海水養(yǎng)殖中。但目前市售的光合細菌多為淡水培養(yǎng)，培養(yǎng)基成分復雜、成本高，且含有過量的培養(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)光合細菌易產(chǎn)生沉淀的問題之后，又采用正交試驗和單因素試驗相結(jié)合的方法，對光合細菌培養(yǎng)基進行再優(yōu)化，使其培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分只滿足培養(yǎng)期的生長需求，減輕了由于過量培養(yǎng)基的帶入對養(yǎng)殖水體的污染負荷沖擊，大大降低了光合細菌的培養(yǎng)成本，為光合細菌在海水養(yǎng)殖中的大規(guī)模研究應用提供參考。光合細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底部，并在池底生長繁殖，以達到更好地降解池底有機污染物的目的。為此，我們選用了火電廠爐渣、多孔磚、建筑陶粒和石英砂對光合細菌進行吸附試驗，選擇了吸附效果最好且廉價、易得、無毒的火電廠固體廢棄物——爐渣作為微生物的固化載體，并將固化微生物對模擬養(yǎng)殖水中的COD、NH4-N和底質(zhì)中有機質(zhì)和硫化物的作用效果進行比較，確定合適的固液比。將固化微生物在實際養(yǎng)殖水體現(xiàn)場進行對照實驗，效果顯著。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：對光合細菌培養(yǎng)基進行優(yōu)化，使之更適合海水養(yǎng)殖使用。同時尋找廉價、易得的固化載體和固化條件。 基本思路：采用正交試驗和單因素試驗相結(jié)合的方法，探討光合細菌培養(yǎng)基各成分對光合細菌生長的影響及培養(yǎng)基各成分間的相互作用，并在此基礎上對光合細菌培養(yǎng)基進行優(yōu)化。采用簡便、易操作的吸附法選擇固化載體，并對微生物進行固定效果進行對比試驗。
科學性、先進性及獨特之處
- 1、首次采用正交試驗和單因素試驗相結(jié)合的方法，對海水培養(yǎng)光合細菌的培養(yǎng)基進行了優(yōu)化。不但降低了光合細菌的培養(yǎng)成本，減輕了養(yǎng)殖水體的污染負荷，也符合健康養(yǎng)殖的理念，具有廣泛的推廣應用價值。 2、從生產(chǎn)和實際應用角度考慮，選擇了廉價、易得、無害的爐渣作為固化載體。 3、無毒爐渣的加入可以作為養(yǎng)殖水體中生物著生的基體，實現(xiàn)了自然界的和諧。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 通過對光合細菌培養(yǎng)條件進行再優(yōu)化，降低了光合細菌的培養(yǎng)成本（加上水電成本不足100元/噸），減輕了光合細菌中過量營養(yǎng)成分存在對養(yǎng)殖水體的污染負荷的沖擊。確定火電廠廢棄物——爐渣作為固化載體，同時加入的載體也為養(yǎng)殖水體中的生物提供了著生的基體，達到了生態(tài)保護和廢物利用并重的目的，實現(xiàn)了自然界的和諧共處符合山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)建設的戰(zhàn)略定位，具有很強的現(xiàn)實意義。
學術論文摘要
- 論文Ⅰ 摘要: 【目的】優(yōu)化光合細菌海水培養(yǎng)基?！痉椒ā坎捎谜辉囼灪蛦我蛩卦囼炏嘟Y(jié)合的方法，探討光合細菌培養(yǎng)基各成分對光合細菌生長的影響及培養(yǎng)基各成分間的相互作用，并在此基礎上對光合細菌培養(yǎng)基進行優(yōu)化?！窘Y(jié)果】確定改良后的光合細菌培養(yǎng)成本加上水電不足100元/噸。【結(jié)論】優(yōu)化后的培養(yǎng)基培養(yǎng)出的光合細菌能滿足6天生長需要。 關鍵詞：光合細菌；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、易得的微生物固化載體。【方法】通過四種載體對光合細菌的吸附效果的比較，選擇合適的固化載體和固化時間，通過測定固化微生物對養(yǎng)殖水體COD、NH3-N和底質(zhì)中有機質(zhì)和硫化物的去除率，分析其對養(yǎng)殖水體的作用效果和固液比的影響?！窘Y(jié)果】爐渣對光合細菌的吸附能力最強，合適的固化時間是8-10h，其對養(yǎng)殖水體中COD、NH3-N和底質(zhì)中有機質(zhì)和硫化物在20天內(nèi)的去除率可達66%，52%，57%，82%。【結(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。使用時要注意選擇合適的固液比，避免微生物殘留培養(yǎng)基對水體負荷的沖擊。 關鍵詞：固定化微生物；載體；水產(chǎn)養(yǎng)殖
獲獎情況
- Ⅰ.《適合海水養(yǎng)殖使用的光合細菌培養(yǎng)基的優(yōu)化》發(fā)表在中文核心期刊《安徽農(nóng)業(yè)科學》2010,38(4):1704～1706. Ⅱ.《有益微生物固化載體的選擇及對養(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》2011,39(3):1479～1481.
鑒定結(jié)果
- 暫無
參考文獻
- ［1］袁華,彭張記,王惠瑛.光合細菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應用和研究進展[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)光合細菌存在的問題及其優(yōu)化研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學,2009,37(5):1901～1903. ［3］《正交試驗法》編寫組.正交試驗法[M].北京:國防工業(yè)出版社,1976:28. ［4］張紅蓮,夏立群,劉貽秉等.富集光合細菌培養(yǎng)基的優(yōu)化研究[J].水產(chǎn)科學，2005,24(7):23～25. ［5］齊素芳,余煜棉,賴子尼等.復合載體固定化硝化細菌去除水體中氨氮的研究[J]．廣東工業(yè)大學學報，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的初步研究[J]. 海洋科學，2010,34(1):1～5． ［7］劉文華，倪純治，葉德贊等．光合細菌凈化對蝦養(yǎng)殖水質(zhì)的研究[J]．臺灣海峽，1997,16(4):454～456． ［8］鐘啟平.光合細菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用[J]．中國飼料，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)，為國民經(jīng)濟建設和人民生活水平提高作出了重要貢獻。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)模災難性病毒病的爆發(fā)等問題迅速暴露出來，使人們對傳統(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)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，更科學合理地開發(fā)與保護近岸水域生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)山東半島藍色經(jīng)濟區(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)展的關鍵和研究熱點。 目前采用的換水、利用藥物等物理化學方法，已無法從根本上解決養(yǎng)殖的自身水質(zhì)污染問題?；謴鸵粋€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技術。微生物修復技術是目前最主要的生物修復技術。由于微生物生命周期短、繁殖快，降解有機物的速度要比其他生物快上萬倍，同時微生物具有殺藻、抑藻和有效降低藻毒作用。可以用于生物修復的微生物有很多，常見的有光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌等。在這一領域國內(nèi)外主要開展了以下三方面研究： 1、分離、篩選有修復活性的土著微生物從蝦池中分離土著微生物，經(jīng)過分離、篩選，最后選育易培養(yǎng)、濃度高的優(yōu)良菌種，進而作培養(yǎng)基配方實驗。結(jié)果表明，在施菌后COD、NH3-N、底質(zhì)硫化物都降低明顯，顯示出良好的應用前景。 2、復合微生物制劑的研制和應用 復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量繁殖，對環(huán)境的適應性也更強。其主要成分由芽孢桿菌、枯草桿菌、沼澤紅假單胞菌、硫化細菌及硝化菌等多種復合有益活菌組成， 能有效分解水中和池底的有機廢物。對水生動物安全、無毒，對水產(chǎn)品品質(zhì)無不良影響，適用于各種淡、海水養(yǎng)殖。 3、修復作用菌固定化的研究 直接使用微生物游離細胞的弊端很多，如細胞易被水流沖走、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，使作用菌穿過水體到達池底并生長繁殖， 達到降解池底有機污染物的目的，是保證健康養(yǎng)殖的一項有效技術。固定化微生物是生物技術領域中的一項新技術，始于20世紀60年代后期，隨后得到迅速發(fā)展。該技術是通過化學或物理手段，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。目前應用研究較多的是采用瓊脂、海藻酸鈉包埋法；因其固定價格較高和固定方法繁瑣，影響了它在實際中的大規(guī)模使用。
