利用兼性异养微生物治理河流污染的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，包括如下步骤：在目标水域投放原始沼泽红假单胞菌进行适应性菌种的筛选和优化，然后用筛选出的菌株进行所需制剂的批量制备；向目标水域按比例投放上述批量制备的沼泽红假单细胞菌制剂进行治理。本发明专利技术的利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，其中该菌对应用的环境要求低，适应性能力非常强，在寡营养和富营养的水体中均能正常生长，适用于各种地域环境的水域、河流。可以直接将水体中的污染物质消耗利用，将污染资源化利用。有机污染物减少后，节约下大量的有机物分解所需的氧，河水开始复氧，在解决水体黑臭的基础上逐步恢复迅速提升水质，为水生动物提供生存条件。

Method and Application of Facultative Heterotrophic Microorganisms in River Pollution Control

The invention relates to a method for treating river pollution by facultative heterotrophic microorganisms, which includes the following steps: putting Rhodopseudomonas palustris into target waters for screening and optimization of adaptive strains, then batch preparation of required preparation with selected strains, and batch preparation of Rhodopseudomonas palustris from above batches to target waters for treatment. The invention utilizes facultative heterotrophic microorganisms to treat River pollution, in which the bacteria have low environmental requirements for application, strong adaptability, normal growth in oligotrophic and eutrophic water bodies, and are suitable for waters and rivers in various geographical environments. Pollutants in water can be directly consumed and utilized, and the pollution can be reused. After the reduction of organic pollutants, a large amount of oxygen needed for decomposition of organic matter was saved, and the river water began to reoxygenate. On the basis of solving the problem of black and odor in the water body, the water quality was gradually recovered and rapidly improved, providing living conditions for aquatic animals.

【技术实现步骤摘要】
利用兼性异养微生物治理河流污染的方法及其应用
本专利技术涉及利用兼性异养微生物治理河流污染的方法及其应用。
技术介绍
近年来，由于社会经济高速发展，中国正面临水环境、水资源、水生态和水灾害等四类最紧迫的水问题。它们突出表现为复合型水污染，及其在流域、湖泊内的转移，综合性水资源短缺与饮用水安全问题，水利、水电工程引发的生态环境破坏，以及由于水旱灾害和污染事件等构成了综合性流域、湖泊涉水灾害。在现阶段，流域性水污染正在成为制约中国发展的瓶颈，需要采取综合措施加以解决。由于人类不恰当、不合理的活动，如大量使用高含磷的洗涤剂和富含磷、氮的化肥，将未经处理的人、禽、畜粪和生活污水、工业废水等肆意排入开放性水域，大大超过了江河湖海天然的自我修复、自我净化的能力，必须采取人工干预的方式清除污染源，恢复其原有的良性的水生态环境。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提出一种利用兼性异养微生物治理河流污染的方法。本专利技术的利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，包括如下步骤：S101：在目标水域投放原始沼泽红假单胞菌进行适应性菌种的筛选和优化，然后用筛选出的菌株进行所需制剂的批量制备；S102：向目标水域按比例投放上述批量制备的沼泽红假单细胞菌制剂进行治理。本专利技术的利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，其中该菌对应用的环境要求低，适应性能力非常强，在寡营养和富营养的水体中均能正常生长，适用于各种地域环境的水域、河流。在污染的水域河道采用本申请文件的方法进行治理，利用兼性异养的沼泽红假单胞菌可以在不耗氧的条件下，以有机物为营养进行繁殖的特点，直接将水体中的污染物质消耗利用，按菌、蚤、鱼的食物链，将污染资源化利用。有机污染物减少后，节约下大量的有机物分解所需的氧，河水开始复氧，在解决水体黑臭的基础上逐步恢复迅速提升水质，为水生动物提供生存条件。短期内就能够建立和恢复水域水生生态系统。该技术投入小、见效快，不需工程措施，还可通过“污～鱼转化”，实现可观经济效益。污染被资源化利用，无冗余物质产生。菌种来源明确，有权威机构验证，无生物安全性之虞。另外，本专利技术上述的利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步的，在所述步骤S101中制备所述菌株的条件为：温度为28℃～32℃的兼性光照条件；pH值为7.0；并利用磷酸二氢钾和磷酸氢二钾作缓冲液；以氯化铵、硫酸镁、硫酸亚铁、EDTA、牛肉浸膏、B族维生素、微量元素为营养。进一步的，在所述步骤S102中所述沼泽红假单胞菌菌株的浓度为3ppm～5ppm。进一步的，在所述步骤S102中还包括如下步骤：当河道原生鱼类数量不足时，按目标水域容积每立方米补足滤食性鱼类45g～55g。进一步的，在所述步骤S102中，在所述水质监测指标不达标时继续投入所述沼泽红假单细胞菌菌株，投放周期为5天～6天。本专利技术的另一个目的在于提出所述的方法是在城市污水、化工废水、高浓度有机废水、畜禽粪便和生活垃圾处理造成的河道黑臭和提升水质方面的应用。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为RhP微生物菌种中富含线性多磷酸聚合物的PHB颗粒的示意图；图2为RhP体系技术参与水域物质循环的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。地球是一个依靠物质循环才能生生不息生态体系，太阳光、水、营养、生命构成周而复始的物质循环往复，所谓污染只是对人而言，对其它生命形式(如微生物)可能就是营养，所以并没有真正的废弃物。本申请文件的技术核心是通过向污染水域投放能以水体中的各种有机和无机污染源为营养进行繁殖生长的沼泽红假单胞菌菌种，它自身又作为浮游动物的饵料被消耗，浮游动物又作为鱼、贝、虾等大型水生动物类的食物，而陆地动物通过捕食鱼、贝、虾类，最终将污染物消耗并取离水体。在重构水体食物链的基础上，加快污染水域的物质循环，强化水体的自净能力，切断有害藻类的营养供给，从而达到治理水域污染、防止藻类水华和污染物质资源化利用目的。本申请文件选择的沼泽红假单胞菌是地球上最早出现的原核生物，它与其他光合生物一起构成了自然界生态系统中的原始生产者，在自然界的物质转化中起到重要作用，为地球生态圈提供了经济合理的能量转化和贮存方式。沼泽红假单胞菌菌种由中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心提供，通过自然选育，经分离纯化所获得的具有较强遗传稳定性的土著菌种(株)，通过中科院微生物所鉴定，已在中国普通微生物保藏中心进行专利保藏。该菌在所有水域中都有摄食者，可通过食物链被消耗。它在水体中的繁殖代数有限，一般10天后即消亡，可操控性很强。菌种源自我国自然生态体系，它广泛分布在海洋、水域、江河、污泥、土壤中，通过研究者多次富集与分离，逐步形成稳定遗传的称之为“RhP多功能水质改良菌”的菌株。兼具化学异养、自养和光能异养、自养的功能，是地球物质循环的主力军。研究发现，沼泽红假单胞菌具有同化NH+4的作用，可以通过特定反应合成机体所需的多种氨基酸，从而降低水体中游离氮的含量。沼泽红假单胞菌在繁殖过程中需消耗大量的磷来作为细胞的结构物质，所以其对水体中磷的降低有着举足轻重的作用。沼泽红假单胞菌用H2S作供氢体，可将其还原成元素S贮存在细胞内或沉积于细胞外，降低毒害作用。该菌在富含磷的环境中会生成占细胞体积40％-50％的PHB内含(cytoplasmicinclusions)，将从环境中摄取且暂时无法消耗的磷酸盐合成为线性多磷酸聚合物储存起来。当水体磷酸盐低于阈值时，PHB中的线性多磷酸聚合物又可分解成磷酸盐，成为合成细胞膜、蛋白质、DNA等细胞组分的重要原料。因此，该菌对水体中磷的降解速度快、效果好。同样，水体中过多的氨氮也会以类似的机理，在随后的生长繁殖过程中通过氨基酸合成途径参与细胞蛋白质组分的合成。分子机理研究表明，沼泽红假单胞菌能够利用光能，通过非β氧化和苯酰辅酶A芳香环还原途径降解苯类农药残留；该菌对汞、铅、砷、铜等重金属离子的耐受比普通细菌高1到2个数量级。在特异性驯化的重金属离子浓度下，菌的吸附能力可高达85％到98％。沼泽红假单胞菌不仅能在厌氧光照的条件下以低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖类、芳香族化合物等有机物及二氧化碳等作为电子供体进行光能异养生长，而且能在微好氧黑暗条件下，以上述有机物为呼吸基质，进行好氧异养生长。因此，它既不象好氧的活性污泥菌那样受污水中溶解氧的限制，可以利用光能进行高效的能量代谢，即使是微弱光线也能利用；又不像严格厌氧的甲烷细菌对氧那样敏感，它可以在有氧的条件下分解有机物，通过氧化磷酸化取得能量。期间，当然也会有一部分含氮、磷的无机盐被藻类利用，沿着水体原有的食物链进行物质循环，但因其浓度和结构已发生了很大变化，所生成藻类的数量和种类也不会是蓝绿藻单细胞种类占统治地位的格局，水体中的生物多样性从而得以体现。这个过程实际就是将未污染水体低速的物质循环情景，在水体富营养化的情况下，通过人工的生物化干预后，因增加了一条污染消耗的途径，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：S101：在目标水域投放原始沼泽红假单胞菌进行适应性菌株的筛选和优化，然后用筛选出的菌株进行批量制备；S102：定期按预设浓度向目标水域投放所述批量制备的沼泽红假单细胞菌制剂，以对污染的河流进行治理。

【技术特征摘要】
1.一种利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：S101：在目标水域投放原始沼泽红假单胞菌进行适应性菌株的筛选和优化，然后用筛选出的菌株进行批量制备；S102：定期按预设浓度向目标水域投放所述批量制备的沼泽红假单细胞菌制剂，以对污染的河流进行治理。2.根据权利要求1所述的利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，其特征在于，在所述步骤S101中，在光照且温度为28℃～32℃的条件下批量制备所述菌株。3.根据权利要求1所述的利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，其特征在于，在所述步骤S101中，批量制备所述菌株时的pH值为7.0。4.根据权利要求1所述的利用兼性异养微生物治理河流污染的方法，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，
申请(专利权)人：周刚，
类型：发明
国别省市：四川,51