绿色无公害水产调水和饲料添加剂的研发与应用

绿色无公害水产调水和饲料添加剂的研发与应用

绿色水域和青山是金山银山。水的生态文明是中国绿色发展和美丽建设的基本支撑。在城镇化的快速进程中,城市水体黑臭、河湖生态退化等城市“病”日益凸显,而在农村,水产养殖业导致的水体问题屡见不鲜。江苏大有生物科技发展有限公司依托江南大学,共建联合开发平台,开展了一系列绿色无公害水产调水和饲料添加剂产品的开发和应用。三天,“臭水沟”就没了臭味。在山东日照崮河流域的一处主要生活污水暂存河道,曾经水色呈淡黑色,透明度小于10,沿岸可闻较重的臭味。通过治理3天后臭味基本消除,30天后透明度达到30左右。将“臭水沟”变成一方净水的神奇“能力”,来自江苏大有生物科技发展有限公司(以下简称大有生物)的微生物菌剂。以大有生物为宗旨的绿色农业合作大有生物是一家从事农业微生物菌剂、微生态水处理剂、微生物饲料添加剂、微生物肥料等相关产品的研发、生产和销售为主的专业化公司。大有生物有“绿生元”和“绿圣元”两个注册品牌,有员工31人。其中,硕士5名,本科16名,相关人员既有丰富的理论知识,又有较强的产品研发和产业化实施的经验。大有生物以“服务绿色农业,我们做得更好”为宗旨,与江南大学共同致力于绿色农业的推动与发展。目前,双方共建有“江南大学-大有生物联合研发中心”,开展了一系列绿色无公害水产调水和饲料添加剂产品的开发和应用。江南大学张梁教授及其团队,是大有生物的合作专家团队。张梁教授所带领的研发团队经过多年的研究,在反复试验论证下,2014年取得了技术突破,得到了首个对于污染水体中氨氮、亚硝酸盐、COD等指标有特效的具有硝化反硝化作用的复合菌株,并取得美国、欧盟授权的多项发明专利。芽孢杆菌的提高近年来,硝化细面在水产养殖业上的应用越来越引起人们关注,从而引发了较为广泛的研究。迄今为止,在大规模集约化养殖生产中,大都使用硝化细菌来净化水质。因为在集约化的水产养殖系统中,经过长期的大最积累,水生生物排泄物等有机污染物甚至动物的尸体较多,在异养性细菌的分解作用下,其中的蛋白质及核酸会慢慢分解,产生大量的氨氮等对水产养殖动物有毒有害物质。氨在亚硝化细菌或光合细菌作用下转化为亚硝酸,亚硝酸与一些金金属离子结合形成亚硝酸盐;而亚硝酸盐可与胺等物质结合,形成具有强烈致癌作用的亚硝酸胺。因此,亚硝酸盐常与氨氮相提并论。由于亚硝酸盐长期蓄积,致使养殖水生动物中毒,导致鱼、虾等抗病能力下降而受到各种病原体的侵袭。但亚硝酸盐在硝化细菌的作用下,可转化为硝酸根,很容易形成硝酸盐,从而成为可以被植物吸收利用的营养物质。在自然环境中,硝化细菌受异养菌的排斥作用,相对属弱势种群,且生长缓慢,目前为止尚未发现有任何替代作用的微生物。由此,大有生物针对性的研发了具有自主知识产权的专利菌株—具有硝化和反硝化功能的芽孢杆菌,同时大幅度提升了菌株的活性及繁殖能力,通过人为的添加,并辅以曝气、植物等增效,能迅速增殖并形成优势种群。通过与EM菌、解磷解钾、生物絮凝等共生菌株的结合使用达到最快的净水效果。改善水质不仅可以减少水产养殖中的养殖动物疾病问题,对饲料投放等养殖过程也有帮助。生物净水剂投放水体后,多种科学配伍的高效生物菌迅速增殖,降解水体中有害有毒物质,还可抑制致病菌的生长,从而达到预防疾病的目的。“每日投饲量”在南美白对虾和鱼类养殖过程中是一个重要参数指标,养殖全程添加生物净水剂和生物底改颗粒可以有效改善水质,保持适当比例的菌藻平衡,对南美白对虾每日投饲量的影响。在相关实验过程中发现,实验组的每日投饲量在稳定的增长,直至养殖135天待捕捞时。而对照组未添加生物净水剂和生物底改颗粒的池塘在养殖90天左右时,每日投饲量就不在持续增长。养殖产量实验组平均比对照组高13~17%。微生物的保存运输是一大问题。大有生物专注于芽孢杆菌类微生态制剂的开发,这类微生物能以芽孢形式存活、具有更强的抗逆性(耐高温、耐酸、耐不良环境等),便于产品加工和仓储。通过芽孢杆菌与其他微生物复配,可以取得更好的持续应用效果。目前,大有生物开发了数十种芽孢杆菌类微生态制剂(单菌粉和复配产品),覆盖农业、环境保护、人体保健等领域。生物修复技术依托产品力的不断提升,也随着国家对水环境保护的深入并提出了政策性的要求,2016年,大有生物系列产品逐步走向市场。在传统的清淤、截污、工程换水等治理方式外另辟蹊径,推出了生物—生态修复技术治理河道及水环境。在应用中迅速与湿地、植物、曝气等技术相融合,发挥了明显的技术优势。生物—生态修复是指利用各种生物(包括微生物、动物和植物)的特性,吸收、降解、转化环境中的污染物,使受污染的环境得到改善的治理技术,一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。这一技术是利用生物的新陈代谢对有机污染物及氮、磷营养物质的同化作用,将低浓度污染物进行富集转化,恢复退化水生态系统结构中缺失的组分,达到重建水生态系统的良好结构,实现其功能的恢复,同时改善水质,治理污染水体。与传统的物理、化学处理方法相比,生物修复技术具有以下优点:污染物在原地被降解;修复时间较短;就地处理操作简单,对周围环境干扰少;较少的修复资金;人类直接暴露在污染物下的机会减少;不产生二次污染,遗留问题少,还可以与绿化环境及景观改善相结合,是未来水体修复的重点发展趋势。微生物是净化污水的主要“执行者”,它们把有机质作为丰富的能源,将其转化为营养物质和能量。通过微生态制剂的多种微生物,形成较强的协同降解能力,将水中的大分子化合物分解成小分子化合物,COD、NH3-N等污染指标迅速下降,黑臭异味现象快速消除。同时,提高底泥微生物的活性,强化底泥中有机污染物的分解,降低有机物浓度和底泥对上覆水体溶氧的消耗,提高底泥的氧化还原电位。大有生物开发的微生态制剂有以下主要特点:(1)淡水、海水都能使用,通用性强;(2)快速与土著菌复合,能配合并加速原位修复等技术效果显现,适应性强;(3)直投式使用,无需增加曝气装置;(4)不需要水生动植物等辅助措施;(5)兼具淤泥降解功能,可延长清淤周期,实现多重功效;(6)经过治理并定期维护,河道能恢复固有自净能力,降解沿途受纳的污染物,实现动态平衡;(7)产品主要成分有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等有益微生物,生物安全性已得到验证。(8)通过益生芽孢杆菌配伍,还原硫化氢、絮凝、快速降氨氮同时进行,除臭同时改善水体本质。目前,在山东、江苏、浙江、福建、四川等地技术应用已趋于成熟。在2017年山东日照崮河流域的治理中,作为后备应急方案的生物—生态技术解决了多年的顽疾,首次在中央环保督查组的巡查中各项指标检测合格,摘帽成功,同时也得到了山东省环保厅的认可,作为推荐技术全省推广。随着技术推广的延伸,基于产品在速效、长效、生物安全性方面的优势,不仅在河道治理,还在污水处理厂AAO工艺增效、垃圾渗滤液处理、农村畜禽养殖废弃物处理、水产养殖业等方面得到认可并应用。水生动物净化系统的优势1.超强产酶能力,强力降解水体中的氨氮、有机物等,迅速降低化学需氧量(COD)、氨氮指标,摆脱水体黑臭现象。2.优选多种微生物菌群组合,协同发挥作用,有极强的低溶氧繁殖能力,维持浮游生物稳定生长,净水过程中低生化需氧量(BOD)的特质如配以曝气等增效措施能迅速恢复水体溶解氧(DO)。3.均采用可饲用甚至食用的GRAS菌株,具有动物保健功能,即使误食也不会产生不良反应,保障生物安全性。4.添加专利菌株—具有硝化和反硝化功能的芽孢杆菌,兼具硝化功能和快速生长特点,控制水体亚硝酸盐。5.兼具硝化细菌转化亚硝酸盐和芽孢杆菌增殖优势,复配过程中加入了解磷解钾菌等,针对水体中的磷、重金属等具有生物絮凝及活化效果,有利于植物吸收移除。生物修复体系化功能1.充分分解河道底部淤泥中的有机物,有效抑制底泥及底层水域中有害菌繁殖。2.从根本上控制底部硫化氢、氨氮、亚硝酸盐、甲烷等有害气体,消除底部臭味,稳定水质水色。3.在水体中可快速增殖并形成优势种群,竞争性抑制病原微生物(如弧菌等)。4.增强水体底质自净能力,生物修复底部生态环境,促进物质能量循环。5.可促进底栖动植物生长繁殖,有效分解沉降底部的动植物尸体、粪便及外来沉降污染物,(所含解磷解钾菌株)并变为可供植物及优质藻类生长(硅藻、绿藻)的营养物质。运输藻类营养1.主要EM菌株原产于日本,通过与益生菌科学配伍,能快速繁殖成优势菌群,抑制致病菌及蓝藻、卵藻、微囊藻等有害藻类滋生。2.通过有益菌种的生物链,快速消化分解水体中有机物,使它们转化为有益单细胞藻类所需营养源,平衡菌相和藻相,稳定水色和pH值。3.促进水体物质循环,培养强藻类抗逆性,避免出现倒藻及水质分层现象