净化水质的复合微生态制剂的研究

吴保承，沈国强，杨春霞，张 栋，侯传林，冯美英

（1.江南大学，江苏 无锡214122；2.江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心，江苏 无锡214142）

水质对水产养殖成败和产量的影响十分显著。一般情况下，水体在有益菌的作用下，氮循环处于稳定的状态，水中氨氮及亚硝态氮维持正常水平。但随着水产养殖业的迅猛发展，集约化高密度养殖规模日益扩大，导致水体中残饵和动物排泄物大增；同时，未经处理的养殖废水和工业、生活污水的排放使水体受到严重污染，养殖生态环境遭到破坏，导致病原微生物种类增多、传播速度加快，养殖生物病害日趋严重，给水产养殖业造成严重损失[1～5］。

微生态制剂是从天然环境中筛选出来的微生物菌体经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活性菌制剂，是近年来发展起来的新型鱼饵添加剂，已成为杀菌剂、消毒剂的替代环保产品，越来越受人们的关注。养殖水体环境本身就是一个由多种微生物组成的动态平衡系统，有益菌和有害菌共存[6］。众多研究表明，向水体添加有益微生物，通过大量繁殖成为优势种群可抑制有害病菌的生长；同时通过有益微生物的新陈代谢，可减少水中过剩的营养物质和其它有害物质，对去除水体中的氨氮和有机质、降低BOD和COD、增加溶解氧等方面有明显的调节作用，同时也调节水体的pH值，促进底泥中氮磷的释放，利于浮游生物的生长[7～9］。目前，可用于开发调控水体微生态制剂的微生物种群比较多，其中能降低水体氨氮的微生物主要有光合细菌、枯草芽孢杆菌、硝化（反硝化）细菌等。

我国微生态制剂研究起步较晚，现有产品主要是单一菌种的微生态制剂，施用效果单一，存在产品性状不稳定、有效活菌数少、使用效果不理想等问题，另外其保质期较短，且缺乏规范的使用方法，制约了微生态制剂在水产养殖业的推广应用[10～12］。

作者对目前市场上主要的3种单一菌种[光合细菌、枯草芽孢杆菌、硝化（反硝化）细菌］微生态制剂进行科学组合，制备成一种高效复合微生态制剂，该制备方法尚未见报道。

1 实验

1.1 菌种与培养基

球 形 红 杆 菌 （Phodobacter sphaeroide）ATCC 17023、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CICC23659、硝化细菌 Nitrifiers（包含 Nitrosomonas sp.与 Nitrobacter sp.），江苏省微生物研究所。

常规营养琼脂培养基、肉汤培养基、高氏培养基。

1.2 复合微生态制剂制备工艺流程（图1）

图1 复合微生态制剂的制备工艺流程Fig.1 The preparation process of the compound probiotics

1.3 微生态制剂对水质的净化

准备55cm×35cm×60cm（长×宽×高）的立方体玻璃缸5只，为了更接近池塘条件，缸的四周用黑布遮挡，取湖底黑臭污泥，在缸中铺置8cm，在自然条件下随机置于室外较开阔处。实验用水取自无锡境内太湖，每缸水加至50cm高，静置24h后按3g·m－3添加微生态制剂，每天于固定时间检测各缸水的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、COD值并记录，连续记录7d。以不加微生态制剂作为空白对照。

1.4 分析与检测

COD测定采用高锰酸钾滴定法；溶氧测定采用碘量法；氨氮测定采用奈氏试剂比色法；亚硝酸盐测定采用对氨基苯磺酸和α－萘胺比色法。

2 结果与讨论

2.1 单一菌种微生态制剂的特点（表1 ）

表1 3种单一菌种微生态制剂的特点Tab.1 The characteristics of the three kinds of single－strain probiotics

2.2 单一菌种微生态制剂和复合微生态制剂对水质的净化效果（表2 ）

表2 不同微生态制剂对水质的净化效果／mg·L－1Tab.2 The purification effect of different probiotics on water quality／mg·L－1

由表2 可知，复合微生态制剂对水质的净化效果明显优于单一菌种微生态制剂。

2.3 复合微生态制剂配比确定

将光合细菌制剂、枯草芽孢杆菌制剂、硝化（反硝化）细菌制剂按不同配比混合制成复合微生态制剂，通过正交实验考察复合微生态制剂配比对水质净化效果（以氨氮降解率作为考察指标）的影响，结果见表3 。

表3 复合微生态制剂配比对氨氮降解率的影响Tab.3 The effect of proportion of compound probiotics on the degradation rate of ammonia－nitrogen

由表3 可知，光合细菌制剂、枯草芽孢杆菌制剂、硝化（反硝化）细菌制剂的配比为4∶4∶1时，所制备的复合微生态制剂对水中氨氮的降解效果最好，氨氮降解率达到93.2%。

3 结论

由光合细菌、枯草芽孢杆菌、硝化（反硝化）细菌等3种单一菌种微生态制剂进行科学组合制成的复合微生态制剂对水质的净化效果明显优于各单一菌种微生态制剂，当光合细菌制剂、枯草芽孢杆菌制剂、硝化（反硝化）细菌制剂的配比为4∶4∶1时，所制备的复合微生态制剂对水中氨氮的降解效果最好，氨氮降解率达到93.2%。此外，与单一菌种微生态制剂相比，复合微生态制剂在降低水中COD值、亚硝酸盐含量以及改善溶氧方面效果也更加明显。

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