一种微生物水质改良剂

摘要

本发明涉及水质改良剂技术领域，具体涉及一种微生物水质改良剂，包括主料和辅料，主料中施氏假单胞菌和光合细菌具有协同作用，提高水体微生物的多样性，有效降低氨氮、亚硝酸盐氮、总无机氮和总氮等含氮化合物含量，改善养殖水质；改性河蚌壳粉增加了吸附面积，同时能与水中的NH3相互作用，疏通碳酸钙骨架孔道，破坏表面和骨架中的的水膜，增大吸附的比表面积，提高吸附能力，大大降低养殖水体中的重金属含量，提高水产品的质量；通过辅料制得的水质改良剂胶丸，便于保存、运输和投放。

权利要求

1.一种微生物水质改良剂，其特征在于，包括主料和辅料，所述主料由以下重量份的原料制备而成：改性河蚌壳粉28-35份，麦麸15-20份，葡萄糖15-18份，硬脂酰乳酸钠10-15份，施氏假单胞菌6-12份，光合细菌6-12份，氨基酸5-8份，尿素2-4份，谷胱甘肽1-2份；所述改性河蚌壳粉由河蚌壳粉和十二烷基磺酸钠制备得到。

2.如权利要求1所述的微生物水质改良剂，其特征在于，所述辅料由水、甘油和明胶制备得到。

3.如权利要求1所述的微生物水质改良剂，其特征在于，所述施氏假单胞菌和光合细菌-1 -1是活菌数分别为50亿·ml 和20亿·ml 的菌液。

4.如权利要求1所述的微生物水质改良剂，其特征在于，所述氨基酸选自蛋氨酸、赖氨酸、酪氨酸、甘氨酸或门冬氨酸的一种或几种。

5.如权利要求1至4中任一项所述的微生物水质改良剂，其特征在于，制备方法包括以下步骤：(1)改性河蚌壳粉的制备：称取河蚌壳粉，加入水和十二烷基磺酸钠，调节溶液pH值为

7，加热至40-45℃，超声反应0.5h后，离心，除去上清液，干燥沉淀物即得改性河蚌壳粉；

(2)主料的制备：按照各重量份比例称取各原料，粉碎麦麸，向改性河蚌壳粉、麦麸、葡萄糖、氨基酸和尿素的混合物中加入乙醇，50-60℃搅拌0.5h，减压除去乙醇，冷却至室温，加入硬脂酰乳酸钠、施氏假单胞菌、光合细菌和谷胱甘肽，混合均匀得主料；

(3)辅料的制备：向50-55℃化胶罐中加入甘油和水，混合10min后升温至75-80℃，加入明胶，混合1-1.5h，真空脱泡，冷却得辅料；

(4)水质改良剂的制备：预热压丸机两侧明胶盒的出胶口至50-55℃后连通上胶管和气管，开启压缩空气，将辅料送到两侧明胶盒内，打开出胶口，制丸，注入主料得成型的胶丸，干燥即得目标产物。

6.如权利要求5所述的微生物水质改良剂，其特征在于，所述真空脱泡的真空度为-

0.07MPa。

说明书

一种微生物水质改良剂

技术领域

[0001] 本发明涉及水质改良剂技术领域，具体涉及一种微生物水质改良剂。

背景技术

[0002] 近年来，我国的水产养殖业的发展十分迅速，水产养殖已成为国民经济的重要组成部分，为国民经济建设和人民生活水平提高作出了重要贡献。然而，大量富含重金属、氮、磷的工业废水和生活污水排入江、河、湖水中，致使水域生态环境严重恶化，黑臭底泥淤积，大规模水产品疾病爆发等使养殖水环境污染问题日益突出。全国渔业生态环境监测网对大部分内陆渔业水域进行的监测表明，中国渔业水域局部污染较严重，养殖生态环境的恶化，容易引起各种水产病害的发生，给水产养殖业造成了不同程度的经济损失，已成为制约我国水产养殖业健康发展的关键因素之一。

[0003] 铜在天然水体中有多种存在形式，其中Cu2+被认为是对水生生物致毒的主要存在形式。当水生生物体内的Cu2+累积到一定数量时，会出现发育停滞、生理受阻等症状，致使整个水生生态系统遭受破坏。铜是内陆渔业水域的主要污染指标之一，铜超标以黄河和长江流域部分渔业水域相对较重。锌对鱼类等大多数水生生物的毒性比一般的恒温动物大得多，养殖水中锌过量会导致养殖动物生长缓慢或死亡，造成一定的经济损失。Pb2+是一种毒性较大的重金属，对水生生物具有不同程度的毒性效应。人们食用含铅水产品，会造成神经系统和消化系统的损害，出现神经炎、肾炎、肝炎、贫血等症状。Cd2+对鱼类和其他水生生物的毒性特别强烈，尤其是氯化镉，只需极小的浓度就能对鱼类产生致死作用。水产生物对重金属具有很强的富集能力，人类食用了这些重金属超标的水产生物会造成不同程度的损伤。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种微生物水质改良剂，通过微生物和改性河蚌壳粉的共同作用，降低水体富营养化，维持水体生态平衡，去除重金属离子，提高河蚌壳的利用率，为绿色水产品的生长提供保障。

[0005] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

[0006] 一种微生物水质改良剂，包括主料和辅料，所述主料由以下重量份的原料制备而成：改性河蚌壳粉28-35份，麦麸15-20份，葡萄糖15-18份，硬脂酰乳酸钠10-15份，施氏假单胞菌6-12份，光合细菌6-12份，氨基酸5-8份，尿素2-4份，谷胱甘肽1-2份。

[0007] 进一步的，所述主料由以下重量份的原料制备而成：改性河蚌壳粉30-32份，麦麸18-20份，葡萄糖15-16份，硬脂酰乳酸钠12-15份，施氏假单胞菌8-10份，光合细菌10-12份，氨基酸5-7份，尿素2-3份，谷胱甘肽1-2份。

[0008] 进一步的，所述辅料由水、甘油和明胶制备得到。

[0009] 进一步的，所述改性河蚌壳粉由河蚌壳粉和十二烷基磺酸钠制备得到。

[0010] 进一步的，所述施氏假单胞菌和光合细菌是活菌数分别为50亿·ml-1和20亿·ml-1的菌液。

[0011] 进一步的，氨基酸选自蛋氨酸、赖氨酸、酪氨酸、甘氨酸或门冬氨酸的一种或几种。

[0012] 进一步的，制备方法包括以下步骤：

[0013] (1)改性河蚌壳粉的制备：称取河蚌壳粉，加入水和十二烷基磺酸钠，调节溶液pH值为7，加热至40-45℃，超声反应0.5h后，离心，除去上清液，干燥沉淀物即得改性河蚌壳粉；

[0014] (2)主料的制备：按照各重量份比例称取各原料，粉碎麦麸，向改性河蚌壳粉、麦麸、葡萄糖、氨基酸和尿素的混合物中加入乙醇，50-60℃搅拌0.5h，减压除去乙醇，冷却至室温，加入硬脂酰乳酸钠、施氏假单胞菌、光合细菌和谷胱甘肽，混合均匀得主料；

[0015] (3)辅料的制备：向50-55℃化胶罐中加入甘油和水，混合10min后升温至75-80℃，加入明胶，混合1-1.5h，真空脱泡，冷却得辅料；

[0016] (4)水质改良剂的制备：预热压丸机两侧明胶盒的出胶口至50-55℃后连通上胶管和气管，开启压缩空气，将辅料送到两侧明胶盒内，打开出胶口，制丸，注入主料得成型的胶丸，干燥即得目标产物。

[0017] 进一步的，所述真空脱泡的真空度为-0.07MPa。

[0018] 由于采用上述的技术方案，本发明的有益如下：

[0019] 本发明主料中的施氏假单胞菌和光合细菌具有协同作用，加了底泥好氧细菌的数量，影响水体的菌群结构，提高水体微生物的多样性，改善养殖水质，同时施氏假单胞菌还能影响氨氮化菌和亚硝酸盐还原菌的代谢，有效降低水体中的亚硝酸盐氮和总无机氮。施氏假单胞菌降解的含氮有机物在光合细菌的光合作用下参与水体生态的物质循环，有效降低水体中的氨氮和总氮等含氮化合物含量。

[0020] 河蚌壳的碳酸钙骨架结构能与Cu2+之间能够发生离子交换和络合反应而到达吸附作用，但对养殖水体中的Zn2+、Pd2+、Cd2+和Cr(Ⅳ)等重金属离子吸附力很差，本发明采用十二烷基磺酸钠对河蚌壳粉进行改性，改性的河蚌壳粉骨架没有改变，十二烷基磺酸钠通过S＝O键与河蚌壳粉连接并进入晶体结构，在此过程中通过超声波空化作用产生的热效应和机械剪切效应，将碳酸钙骨架表面的结晶进一步破碎，增加了河蚌壳粉与十二烷基磺酸钠反应的比表面积，减少反应时间，提高改性效率。养殖水体中的NH3与改性河蚌壳表面和骨架结构中的H2O结合形成NH4+，清除改性河蚌壳骨架结构中被堵塞的孔道，破坏表面和骨架中的H2O形成的水膜，增大吸附的比表面积，减小水膜对被吸附物质的吸附阻力，从而提高吸附性能；同时河蚌壳骨架结构含有丰富的Ca2+，解离出来的H+还可以置换半径较大的Ca2+，增大孔道的有效空间，提高吸附能力。

[0021] 通过辅料制得的水质改良剂胶丸，便于保存、运输和投放。

具体实施方式

[0022] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 实施例1：

[0024] 一种微生物水质改良剂，包括主料和辅料，主料由以下重量份的原料制备而成：改性河蚌壳粉28份，麦麸15份，葡萄糖15份，硬脂酰乳酸钠10份，施氏假单胞菌12份，光合细菌12份，蛋氨酸3份，赖氨酸2份，尿素2份，谷胱甘肽1份。

[0025] 制备方法包括以下步骤：

[0026] (1)改性河蚌壳粉的制备：称取100g河蚌壳粉，加入1000ml水和18g十二烷基磺酸钠，调节溶液pH值为7，将反应体系加热至40℃，超声反应0.5h后，离心，除去上清液，沉淀物中加入水，再次离心3次，干燥最后的沉淀物即得改性河蚌壳粉；

[0027] (2)主料的制备：按照各重量份比例称取各原料，粉碎麦麸，向步骤(1)制得的改性河蚌壳粉、粉碎的麦麸麦麸、葡萄糖、氨基酸和尿素的混合物中加入无水乙醇，50℃搅拌0.5h后，减压除去乙醇，冷却至室温，加入硬脂酰乳酸钠、50亿·ml-1的施氏假单胞菌菌液、
20亿·ml-1的光合细菌菌液和谷胱甘肽，混合均匀得主料；

[0028] (3)辅料的制备：向55℃化胶罐中加入甘油和水，混合10min后升温至75℃，加入明胶，混合1.5h，真空脱泡，真空度为-0.07MPa，冷却得辅料；

[0029] (4)水质改良剂的制备：关闭压丸机两侧明胶盒的出胶口，预热出胶口的温度至50℃后连通上胶管和气管，开启压缩空气，将辅料送到两侧明胶盒内，打开出胶口，制丸，注入主料得成型的胶丸，干燥胶丸即得目标产物。

[0030] 实施例2：

[0031] 一种微生物水质改良剂，包括主料和辅料，主料由以下重量份的原料制备而成：改性河蚌壳粉35份，麦麸20份，葡萄糖15份，硬脂酰乳酸钠10份，施氏假单胞菌6份，光合细菌6份，蛋氨酸4份，门冬氨酸1份，尿素2份，谷胱甘肽1份。

[0032] 制备方法包括以下步骤：

[0033] (1)改性河蚌壳粉的制备：称取100g河蚌壳粉，加入1000ml水和18g十二烷基磺酸钠，调节溶液pH值为7，将反应体系加热至45℃，超声反应0.5h后，离心，除去上清液，沉淀物中加入水，再次离心3次，干燥最后的沉淀物即得改性河蚌壳粉；

[0034] (2)主料的制备：按照各重量份比例称取各原料，粉碎麦麸，向步骤(1)制得的改性河蚌壳粉、粉碎的麦麸麦麸、葡萄糖、氨基酸和尿素的混合物中加入无水乙醇，55℃搅拌0.5h后，减压除去乙醇，冷却至室温，加入硬脂酰乳酸钠、50亿·ml-1的施氏假单胞菌菌液、
20亿·ml-1的光合细菌菌液和谷胱甘肽，混合均匀得主料；

[0035] (3)辅料的制备：向50℃化胶罐中加入甘油和水，混合10min后升温至75℃，加入明胶，混合1.5h，真空脱泡，真空度为-0.07MPa，冷却得辅料；

[0036] (4)水质改良剂的制备：关闭压丸机两侧明胶盒的出胶口，预热出胶口的温度至50℃后连通上胶管和气管，开启压缩空气，将辅料送到两侧明胶盒内，打开出胶口，制丸，注入主料得成型的胶丸，干燥胶丸即得目标产物。

[0037] 实施例3：

[0038] 一种微生物水质改良剂，包括主料和辅料，主料由以下重量份的原料制备而成：改性河蚌壳粉30份，麦麸20份，葡萄糖15份，硬脂酰乳酸钠10份，施氏假单胞菌8份，光合细菌8份，蛋氨酸3份，甘氨酸1份，尿素2份，谷胱甘肽2份。

[0039] 制备方法包括以下步骤：

[0040] (1)改性河蚌壳粉的制备：称取100g河蚌壳粉，加入1000ml水和18g十二烷基磺酸钠，调节溶液pH值为7，将反应体系加热至45℃，超声反应0.5h后，离心，除去上清液，沉淀物中加入水，再次离心3次，干燥最后的沉淀物即得改性河蚌壳粉；

[0041] (2)主料的制备：按照各重量份比例称取各原料，粉碎麦麸，向步骤(1)制得的改性河蚌壳粉、粉碎的麦麸麦麸、葡萄糖、氨基酸和尿素的混合物中加入无水乙醇，55℃搅拌0.5h后，减压除去乙醇，冷却至室温，加入硬脂酰乳酸钠、50亿·ml-1的施氏假单胞菌菌液、
20亿·ml-1的光合细菌菌液和谷胱甘肽，混合均匀得主料；

[0042] (3)辅料的制备：向50℃化胶罐中加入甘油和水，混合10min后升温至75℃，加入明胶，混合1.5h，真空脱泡，真空度为-0.07MPa，冷却得辅料；

[0043] (4)水质改良剂的制备：关闭压丸机两侧明胶盒的出胶口，预热出胶口的温度至50℃后连通上胶管和气管，开启压缩空气，将辅料送到两侧明胶盒内，打开出胶口，制丸，注入主料得成型的胶丸，干燥胶丸即得目标产物。

[0044] 以未改性的河蚌壳粉为阳性对照，分别测试本发明制备的改性河蚌壳粉去除重金属离子的能力，根据GB/T 7475-1987水质铜、锌、铅、镉的测定，采用原子吸收分光光度法Cu2+、Zn2+、Pb2+和Cd2+的浓度，根据GB/T 7467-1987水质六价铬的测定，采用二苯碳酰二肼分光光度法测定Cr(Ⅳ)的浓度。结果如表1所示：

[0045] 表1实施例1-3对重金属离子的去除率

[0046]

[0047]

[0048] 由表1可以看出，本发明改性后的河蚌壳粉对Zn2+、Pb2+和Cd2+的去除率提高显著，因为十二烷基磺酸钠是一种阴离子表面活性剂，经过改性后牡蛎壳粉表面存在较多的阴离子，对阳离子重金属离子具有较好的吸附力，而Cr(Ⅳ)在水体中常以阴离子的状态存在，吸附能力相对较弱，对Cr(Ⅳ)的去除率略有提升。总体而言，本发明制备的改性河蚌壳粉具有显著的去除重金属离子的能力。

[0049] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0050] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。