[发明专利]巢式固定好氧反硝化菌耦合沉水植物在湖泊修复中的应用及装置

摘要

本发明公开了一种巢式固定好氧反硝化菌耦合沉水植物在湖泊修复中的应用及装置，步骤是：1）丝瓜络小柱的预处理；2）好氧反硝化细菌菌悬液制备；3）好氧反硝化细菌的固定：混合液浸入到丝瓜络的缝隙中；4）固定化好氧反硝化菌巢式载体制备：将固定有好氧反硝化菌的丝瓜络小柱复合形成蜂巢状；5）植物根系与巢式载体联合：向巢式载体的巢孔中分别插入沉水植物成株的根系；6）断枝处理；7）包裹载体：成为一种缓释性的生态碳源补充剂。巢式载体制备支架由底板、垂直轴、巢孔、锁扣、合页、直角面组成。实现了沉水植被退化的受污染湖泊中植被的重建与恢复，结构简单，消除了湖泊底质对沉水植物生长的限制，促进了湖泊沉水植物的扩繁。

主权项

1.一种巢式固定好氧反硝化菌耦合沉水植物在湖泊修复中的应用，其步骤是：1）丝瓜络小柱的预处理：取老熟的丝瓜剥去外皮，除去内瓤，切成底面边长为1cm的正六边形、高为5cm的六边柱状体，放在沸水中煮沸20~30min，然后用自来水冲洗30~60s，放在去离子水中浸泡12~24h，在68~72℃烘箱中烘5~6h至恒重，于干燥器中贮存备用；2）好氧反硝化细菌菌悬液制备：采用已有的好氧反硝化菌株制备细菌浓度为9×105~9×107cfu/mL的菌悬液；3）好氧反硝化细菌的固定：将120g聚乙烯醇加热溶解于温度为60~80℃的1040mL去离子水中，冷却至30~40℃后放置于室温下23~25h，同160mL细菌浓度为9×105~9×107cfu/mL的好氧反硝细菌菌悬液混合均匀，然后放入28~30根已灭菌的丝瓜络小柱，混合液浸入到丝瓜络的缝隙中；4）固定化好氧反硝化菌巢式载体制备：利用一个巢式载体制备支架辅助丝瓜络小柱的排列和交联，将制备支架锁扣扣住，高温灭菌30min后，浸泡于饱和硼酸溶液中，用无菌镊子将浸满好氧反硝化菌菌液和聚乙烯醇混合液的丝瓜络小柱转移到制备支架中，并排列成蜂巢状，于4℃冰箱中交联固化12~24h，使小柱粘合形成巢式结构，交联完毕，将支架锁扣打开，自下而上取出巢式载体，用无菌水洗涤2~3次后转移至0.9%的生理盐水中，于4℃冰箱中贮存备用；5）植物根系与巢式载体联合：在步骤（4）制得的巢式载体的巢孔中分别插入1~3株沉水植物成株的根系，使茎叶部分留于巢孔上方，根系通过巢孔与固定化的好氧反硝化菌充分接触，根系泌氧形成的局部好氧区，为好氧反硝化菌供氧，同时根系分泌的有机酸小分子有机碳化合物，为好氧反硝化菌提供易于利用的碳源；所述的沉水植物为苦草、菹草、黑藻、穗花狐尾藻、金鱼藻以及伊乐藻其中的一种或二至六种的任意组合；6）断枝处理：剪断巢式载体底部过长的根系组织，并从植物顶端剪断过长的叶，保留植株叶长20~25cm，然后把巢式载体置于一块无纺布上，将剪断的根和叶再次剪成0.5~1.0cm的碎片并平均分配入巢孔中；7）包裹载体：以无纺布包裹巢式载体，露出沉水植物的茎叶部分，放置于水体的沉积物‑水界面，剪碎的根系进一步被水体中纤维分解型微生物分解成新的易于被好氧反硝化菌利用的碳源，成为一种缓释性的生态碳源补充剂。