專利名稱：一種耐污枝角類的篩選和培養(yǎng)方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物處理污水技術領域，具體涉及枝角類集約化培養(yǎng)技術。
二背景技術：
我國水域生態(tài)系統(tǒng)的污染嚴重，水環(huán)境質(zhì)量的下降對水生生物資源造成了嚴 重破壞，要恢復水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡，凈化水質(zhì)，促進漁業(yè)的發(fā)展，引種水體凈 化動物，具有相當重要的意義。
枝角類由于耐受性強，具有種群增長快和轉(zhuǎn)化食物充分的特點，在受生活污 水較嚴重污染的水體中亦能容易形成數(shù)量龐大的優(yōu)勢種，具有凈化水體的作用， 同時也是各種經(jīng)濟水產(chǎn)動物的優(yōu)質(zhì)餌料。枝角類蛋白質(zhì)含量豐富，含有魚類營養(yǎng) 所必需的氨基酸，在各種餌料無脊椎動物中，最富有脂肪，且維生素含量豐富， 生態(tài)分布廣，數(shù)量多，行動緩慢，個體小。枝角類是水產(chǎn)養(yǎng)殖動物苗種培育中的 優(yōu)質(zhì)活餌料，因其營養(yǎng)全面、適口性好、利用轉(zhuǎn)化率高、凈化或不污染水質(zhì)等優(yōu) 點，在工廠化育苗中得到廣泛的應用。當前我省淡水養(yǎng)殖經(jīng)濟價值較高的新興品 種有暗紋東方飩、黃顙魚、黃鱔等，其仔、稚魚培育階段投喂的餌料70%以上是 以枝角類為主的鮮活餌料。兼有優(yōu)良飼料、恢復水生植被和凈化水體的特點，使 之在湖泊、池塘發(fā)展可持續(xù)的漁業(yè)系統(tǒng)的需求方面將有所作為。
本發(fā)明圍繞枝角類集約化培養(yǎng)及污水的凈化和利用，對污水進行生物修復使 其轉(zhuǎn)化為枝角類的培養(yǎng)介質(zhì)，使得污水生物凈化及資源化得以實現(xiàn)，實現(xiàn)了枝角 類耐污種篩選與保種技術及有益藻菌優(yōu)勢種群建立與穩(wěn)定的技術。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的問題是發(fā)明一種利用污水大規(guī)模生產(chǎn)枝角類，通過建立 合理的食物鏈系統(tǒng)，運用枝角類集約化培養(yǎng)，對污水進行生物修復使其轉(zhuǎn)化為枝 角類的培養(yǎng)介質(zhì)，使得污水生物凈化及資源化得以實現(xiàn)。
本發(fā)明的技術方案是 1.不同類別污水中的枝角類耐污種篩選
3篩選耐污性潘種是決定其能否順利凈化污水的關鍵。本發(fā)明建立了不同類別 污水中篩選枝角類耐污種的方法如下
(1) 不同濃度污水中接種單胞藻，觀察記錄潘的種群增長、個體生殖量、懷卵 率生物指標；
(2) 建立食物濃度與潘種的生殖量的函數(shù)模型tM-tM『nQ， Q為每一個潘 每生產(chǎn)一個仔潘所需攝入食物量mg ， Mo為所需食物最低濃度mg/1， M 為食物濃度mg/1， t為潘產(chǎn)仔n個所需的培養(yǎng)時間hr;食物濃度與累計產(chǎn) 仔量為線性關系，其函數(shù)模型為n=a-bM。通過兩個函數(shù)模型的零解分 別求得培養(yǎng)該搔需要控制的食物濃度的下限Mo、上限M，最適濃度值即 為兩函數(shù)模型交點值；
(3) 監(jiān)測單胞藻細胞數(shù)、溶解氧，建立食物濃度M與單胞藻生長密度S的關 系為lnS-blnM-a;溶解氧DO與單胞藻密度S的函數(shù)關系為DOa-bS， 依據(jù)潘種溶解氧的窒息點求解該潘的窒息致死食物濃度M;
該培養(yǎng)方法性能穩(wěn)定，試驗重復性好，搔種繁殖狀況良好。 通過藻菌修復處理再培養(yǎng)枝角類以篩選耐污性適宜種類，目前為止，至少得
出以下結論奶制品產(chǎn)業(yè)污水和畜禽養(yǎng)殖業(yè)污水中含大量細菌，溶解氧低，適合
裸腹潘屬(Mo/m )的種類培養(yǎng)；漁業(yè)污水不僅適合潘屬(Dfl; /m/fl)也適合裸腹潘屬 (Mo/"a)的種類培養(yǎng)；而鹽堿型污水則適合短鈍潘(Z)a;^m力0&"sa)的馴化與培養(yǎng)。 2.養(yǎng)殖過程中對營養(yǎng)元素進行的"測水配補"方法
"測水配補"方法是決定其能否順利將污水改良為營養(yǎng)鹽均衡分布型污水的 關鍵。由于污水通常是營養(yǎng)鹽偏態(tài)分布型，要使其得到利用，還需要對污水進行 適當?shù)男迯吞幚怼?測水配補"就是通過測試水體化學成分，配平所缺必需物質(zhì) 元素，再補充接種相關生物種群進行培養(yǎng)。經(jīng)柵列藻、田螺及短鈍潘培養(yǎng)后，生 活污水中的氮、磷、碳含量分別下降了 80.6%， 72.4%， 45.7%。短鈍潘的間收式 培養(yǎng)結果為第19天一43天期間，平均每天收獲量達到44g/n^天。
本發(fā)明建立了 "測水配補"方法，使水體達到"生物轉(zhuǎn)氨"改善水質(zhì)，使養(yǎng) 魚污水得以凈化，作為污水凈化，NH3-N凈化效率達45-65%, P043--P達75-90%。
在以上研究的基礎上，本項發(fā)明建立了 "測水配補"方法如下 (1)對待用污水水體進行了水化學分析，并與單胞藻培養(yǎng)基配方比較，配平所缺必需物質(zhì)元素，使N:P質(zhì)量比達到6:1;
(2) 補充接種單胞藻和細菌或酵母菌，利用藻菌生物富集或降解作用凈化污 水；
(3) 間收式或接種式兩種培養(yǎng)模式培養(yǎng)枝角類的污水按上述途徑反復循環(huán)利 用。
該培養(yǎng)方法性能穩(wěn)定，試驗重復性好，污水凈化效果良好。
本發(fā)明有益效果是采用這一技術方法，總氮分別下降了 66.7%和50%， COD 分別下降了 88.9%和92.6%;懸浮物分別下降了 70%和64%; COD和懸浮物均 達到排放水質(zhì)標準。
依據(jù)生態(tài)工程學的指導思想(多級利用、多種產(chǎn)出、兼顧經(jīng)濟和生態(tài)效益等) 設計"有機污水中培養(yǎng)枝角類"實驗的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)污水生物凈化及資源化。 3.枝角類的資源化利用
培養(yǎng)所得的枝角類動物可制備魚類和禽類飼料，尤其可以作為水產(chǎn)動物藥物 及營養(yǎng)添加劑的活載體。所得的飼料具有營養(yǎng)全面、適口性好、成本低、利用轉(zhuǎn) 化率高的特點，且可顯著促進魚苗生長并提高魚苗成活率，從而實現(xiàn)枝角類的資 源化利用。具體實施例方式
1. 篩選耐污枝角類
在常見的優(yōu)勢種群中選擇繁殖速度快、生長迅速、喜高溫且耐有機污染的潘 種。在保證潘存活率不低于66%的情況下，選用最低有效濃度(19.5ml/i^)的甲醛 溶液作用24h可殺滅100%聚縮蟲；在保持潘存活率較高(70%-90%)的情況下， 選用相應濃度的甲醛液作用24h殺滅87%-29%聚縮蟲，并輔以更換新水等措施， 也可將聚縮蟲感染的危害控制在一定的范圍內(nèi)。
2. 養(yǎng)殖過程"測水配補"技術的實施方式 (1)污水修復
污水的水質(zhì)分析是決定"測水配補"技術的關鍵。水質(zhì)指標測試方法依據(jù)《湖 泊富營養(yǎng)化調(diào)査規(guī)范》(第二版)和美國的《水和廢水檢測法》(第十五版)。 經(jīng)過"測水配補"，用K2HPCM乍為P、 K載體，使N:F要達到單胞藻培養(yǎng)配方 的比例(6:1),使污水成為營養(yǎng)鹽均衡分布型水體。用補加后的富營養(yǎng)化水體培養(yǎng)的藻類，不僅產(chǎn)量高，純度高，利于收集，而且培養(yǎng)藻類的水體中的營養(yǎng)鹽的去 除率反而大大提高了，同時利用培養(yǎng)單胞藻的殘液及其破碎的藻片和孳生的細菌 作為枝角類的餌料。
(2) 單胞藻培養(yǎng)
單胞藻培養(yǎng)依單胞藻配方及漁業(yè)污水的水質(zhì)分析，在污水中補加所缺乏的
營養(yǎng)物質(zhì)，在光照條件下進行充氣培養(yǎng)，白天自然散射光12h，夜晚燈光照射12h。 每6h測試藻類生長及水質(zhì)變化。
(3) 枝角類培養(yǎng)
在培養(yǎng)藻類的污水中投加枝角類(經(jīng)過藻類培養(yǎng)的水體中消除了大量的氨 氮，有利于枝角類生長)培養(yǎng)，從而建立"藻一菌一潘反饋養(yǎng)殖系統(tǒng)"凈化水質(zhì)。
該枝角類集約化培養(yǎng)方法性能穩(wěn)定，試驗重復性好，繁殖迅速，凈化效率良 好。采用這一技術體系，污水中的氨氮分別下降了 79%和75%，總氮分別下降 了 66.7%和50%， COD分別下降了 88.9%和92.6%;懸浮物分別下降了 70%和 64%。 COD和懸浮物均達到排放水質(zhì)標準。
3. 枝角類采收方法
枝角類的采收模式應視實際情況而定，另外，需要注意的是不同的培養(yǎng)介質(zhì) 對枝角類產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響。發(fā)頭裸腹潘、漁業(yè)污水中大型潘、短鈍潘在碳酸 鹽型漁業(yè)污水中的采收是間收式。
潘種的最大收獲量是決定其采收方法的關鍵。通過間收式或接種式兩種培養(yǎng) 模式下潘種種群增長的動態(tài)規(guī)律及其累加收獲量數(shù)學模型，視實際情況選擇合適 的采收方法，從而獲得最大收獲量。
該采收方法性能穩(wěn)定，試驗重復性好，潘種繁殖狀況良好。大型潘的間收式 培養(yǎng)結果為第24天一40天期間，平均每天收獲量達到13g/n^天。
4. 枝角類活載體應用方法
采收所得的枝角類可直接用做魚類和禽類的餌料，也可制作成水產(chǎn)動物藥物 及營養(yǎng)添加劑的活載體。將采收所得的枝角類以20ppm甲醛溶液作一定的消毒處 理，后投放至酵母懸浮液中培養(yǎng)，從而形成枝角類酵母活載體進行投喂。
每個潘大約可裝載2 0萬個酵母菌，利用枝角類作酵母實載體進行投喂可顯 著促進魚苗生長并提高魚苗成活率。該方法已應用于中國科技興海連云港中心有關"海洋餌料生物集約化培養(yǎng)及其在漁業(yè)病害防治"項目、中科院地理湖泊所有關"漁業(yè)水資源調(diào)控與水產(chǎn)高效養(yǎng)殖技術"項目以及重慶市科技局應用基礎項目"富營養(yǎng)化水體中枝角類集約化培養(yǎng)與利用"；枝角類餌料載體或營養(yǎng)載體也己應用于水產(chǎn)動物的保健功效，
并接受南京龜鱉研究會委托，應用于中華鱉稚鱉酵母營養(yǎng)枝角類載體的飼養(yǎng)；另外，江蘇省農(nóng)業(yè)品種更新工程項目"黃顙魚引種繁育及推廣養(yǎng)殖"利用短鈍潘作酵母活載體投喂黃顙魚幼苗，以改善魚苗營養(yǎng)狀況，分析了短鈍潘及其酵母活載體培育效果。
權利要求
1、一種耐污枝角類的篩選方法，其特征是不同類別污水通過藻菌修復處理，具體篩選方法為(1)不同濃度污水中接種單胞藻，觀察記錄溞的種群增長、個體生殖量、懷卵率；(2)建立食物濃度與溞種的生殖量的函數(shù)模型tM-tM0＝nQ，Q為每一個溞每生產(chǎn)一個仔溞所需攝入食物量mg，M0為所需食物最低濃度mg/l，M為食物濃度mg/l，t為溞產(chǎn)仔n個所需的培養(yǎng)時間hr；食物濃度與累計產(chǎn)仔量為線性關系，其函數(shù)模型為n＝a-bM；通過兩個函數(shù)模型的零解分別求得培養(yǎng)該溞需要控制的食物濃度的下限M0、上限M，最適濃度值即為兩函數(shù)模型交點值；(3)監(jiān)測單胞藻細胞數(shù)、溶解氧，建立食物濃度M與單胞藻生長密度S的關系為lnS＝blnM-a；溶解氧DO與單胞藻密度S的函數(shù)關系為DO＝a-bS，依據(jù)溞種溶解氧的窒息點求解該溞的窒息致死食物濃度M。
2、 根據(jù)權利要求1所述枝角類培養(yǎng)方法，其特征是養(yǎng)殖過程中對營養(yǎng)元素進行 的"測水配補"，通過測試污水化學成分，配平所缺必需物質(zhì)元素，利用污水培 養(yǎng)枝角類，其培養(yǎng)方法為(1) 對待用污水水體進行了水化學分析，并與單胞藻培養(yǎng)基配方比較，配平所 缺必需物質(zhì)元素，使N:P達到6:1;(2) 補充接種單胞藻、細菌或酵母菌，利用藻菌生物富集或降解作用凈化污水；(3) 間收式或接種式兩種培養(yǎng)模式培養(yǎng)枝角類的污水按上述途徑反復循環(huán)利 用。
3、 權利要求1或2生產(chǎn)的枝角類在制備魚類、禽類詞料以及水產(chǎn)動物藥物及營養(yǎng)添加劑活載體中的應用。
4、 權利要求1或2生產(chǎn)的枝角類在治理廢污水、凈化水體中的應用。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物處理污水技術領域，具體涉及枝角類集約化培養(yǎng)技術。通過建立合理的食物鏈系統(tǒng)，運用枝角類集約化培養(yǎng)技術，對污水進行生物修復使其轉(zhuǎn)化為枝角類的培養(yǎng)介質(zhì)，使得污水生物凈化及資源化得以實現(xiàn)。不僅利用污水培養(yǎng)了枝角類，同時也凈化了水體，是一項兼顧枝角類培養(yǎng)、污水生物資源化的綜合效益技術；體現(xiàn)了生態(tài)工程學的多級利用、多種產(chǎn)出、兼顧經(jīng)濟和生態(tài)效益的科學思想。
文檔編號C02F3/32GK101462797SQ200910028020
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權日2009年1月9日
發(fā)明者璐 龐, 寅 竇, 成 黃 申請人:南京大學