[發明專利]一種基于微生物固持技術和農田灌溉技術凈化沿海水產養殖水體的濕地系統

在審

• 申請號: 201710435844.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107117717A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 陳立華;鄭金海;程瑤;徐向紅;金秋;張歡;韓瑞
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/32;C12N1/20;C02F103/08;C02F103/20;C12R1/07
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 黃天天

技術領域

本發明涉及一種基于微生物固持技術和農田灌溉技術凈化沿海水產養殖水體的濕地系統，屬于微生物技術領域。

背景技術

隨著社會物質生活質量的提高，居民飲食中水產品的需求量逐年增加。由于沿海地區地多、污染少，大量水產養殖產業聚集在在沿海地區。因此，每年水產養殖過程中的換水，產生大量的污染物，導致近海水體環境惡化。

近年國家將“生態文明建設”和“生態紅線保護”納入社會體系建設，將生態環境保護納入社會經濟發展綜合考量，因此，必須加大對沿海水產養殖水體的處理。

由于養殖水體水量巨大，相對于工業污水的點源、高濃度特性，養殖水體污染物濃度較低，處理十分困難。常見采用微生物凈化污水的方法，將污染物分解或者絮凝沉降到養殖塘體底部，但是污染物還存在于養殖塘底，隨時可以翻塘上涌，因此，原位微生物凈化養殖水體的技術受到大量的限制。濕地灌溉凈化、氧化塘、土壤過濾等技術，可以將污水中污染物分離出來，但是濕地、氧化塘或者過濾土地，需要占用大量的土地，而且處理污水周期較長，所以采用生態濕地處理水產養殖污水的方法也有很大的局限性。

采用微生物及其代謝物固持水產養殖水體中糞便、游離態氮素離子、飼料殘渣、微生物形成大的復合體，再依托農田濕地實現對污染物復合體的截留，能夠高效實現水產養殖水體的凈化。

迄今為止，沒有發現涉及本發明主題的文獻報道。

發明內容

目的：為了實現近海生態環境的保護，實現水產養殖業的可持續發展，依托生物技術和農田生態濕地凈化技術，實現沿海水產養殖水體的凈化，本發明提出一種基于微生物固持技術和農田灌溉技術凈化沿海水產養殖水體的濕地系統。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提出了一種基于微生物固持技術和農田灌溉技術凈化沿海水產養殖水體的濕地系統，包括微生物菌劑、農田濕地系統和水產養殖水體，通過利用微生物菌劑固持水產養殖水體中的糞便、游離態氮素離子、飼料殘渣、微生物形成大的復合體，再依托農田濕地系統實現對污染物復合體的截留，實現水產養殖水體的凈化。

優選地，所述微生物菌劑通過解淀粉芽孢桿菌IAE菌株制備而成，固持水體污染物的微生物菌劑有效菌落形成單位(cfu)≥5×10⁸cfu g^-1，多聚谷氨酸量≥20g L^-1。

所述的解淀粉芽孢桿菌IAE的菌種保藏號為CCTCC NO：M2013086，Bacillus amyloliquefaciens IAE，2013年3月15日保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏地址為武漢市武昌珞珈山。

水產養殖水體換水前通過彌霧機設備將微生物菌劑均勻的噴布于養殖塘體水面，當水體中微生物菌劑沉降30～50cm的時候，開始排放底層水體，夜間排放底層水體，白天從上層補充水。

優選地，水產養殖水體換水前，將微生物菌劑用稀釋500～1500倍，通過彌霧機將菌劑均勻的噴布于養殖塘體水面，每畝塘面使用微生物菌劑10～50L。

所述農田濕地系統由水稻或者小麥農田組成，灌溉水量為不影響作物生長的最大灌水量和最長蓄水時間。

具體地，所述微生物菌劑通過如下方法制備得到：

1)將解淀粉芽孢桿菌IAE接種到液體發酵培養基，制得解淀粉芽孢桿菌IAE發酵液；

2)步驟1中的發酵液、玉米芯粉、碳酸鈣、乙酸按照體積質量比100∶10～20∶5～10∶10～15(v∶w∶w∶v)粉徹底混勻，低溫保存，獲得的產品即為具有固持水產養殖水體污染物的微生物菌劑。

優選地，發酵生產的條件為：初始pH范圍為6.5-7.2，培養溫度35-37℃，溶氧通氣量范圍為30～100％，120-180rpm，發酵18h，獲得解淀粉芽孢桿菌IAE發酵液；解淀粉芽孢桿菌發酵培養基，以配制1L培養基為例：葡萄糖67g，谷氨酸鈉72g，(NH₄)₂SO₄7.1g，NaCl 2.2g，K₂HPO₄2g，MnSO₄0.25g，MnSO₄0.03g，自來水1000ml，pH值自然，115℃滅菌30min。

優選地，農田濕地系統的農田為長條形的農田，進水處為條田一端，出水處一端為小出水口；農田采用蓄水減排的模式，將水產養殖水體盡可能的多蓄于水稻田或者麥田中，同時增加蓄持時間，確保“菌體-代謝物-污染物”復合體被農田濕地系統截留。