一種微藻養殖過程中污染的治理方法與流程

本發明涉及微藻技術領域，尤其涉及一種微藻養殖過程中污染的治理方法。

背景技術：

微藻在培養過程中原生動物的污染是不可避免的，現有技術中，對于微藻的污染治理主要集中在預防過程中，僅適用于微藻的少量養殖，當需要對微藻進行大規模養殖時，由于微藻的純種要求較高，藻種數量較多，需要在整個運行過程中各個環節時刻都保持純種培養，對工藝和設備的要求較高，提高了運行成本，成為微藻大規模養殖的瓶頸。

在現有技術中，為了對微藻進行純種培養，通常在培養過程中向培養液中添加化學藥物，化學藥物的直接添加雖然能夠殺死原生動物或者其他雜藻等污染物，但是，所述化學藥物對微藻也具有一定的殺傷作用，使得微藻在短期內很難恢復生長，甚至會造成大量的微藻死亡，同時，化學藥物為微藻帶來了二次污染，使得其在實際應用中受到很大的制約。

技術實現要素：

本發明的實施例提供一種微藻養殖過程中污染的治理方法，能夠對微藻的污染進行有效防治，且對微藻無損傷，無藥物殘留，能夠提高微藻的產品質量。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

本發明實施例提供一種微藻養殖過程中污染的治理方法，包括：

步驟1)將第一微藻接種于培養液中，對所述第一微藻進行養殖；

步驟2)對所述培養液進行檢測；

判定1)若檢測到所述培養液中出現污染物；則，

步驟3)確定所述污染物的物種種類，采用生物防治的方法對所述污染物進行去除。

優選的，所述采用生物防治的方法對所述污染物進行去除具體包括：

根據所述污染物的物種種類確定所述污染物的捕食者，將所述污染物的捕食者作為第i批次外來物種引入所述培養液中，對所述污染物進行捕食，其中，所述i＝1。

優選的，所述治理方法還包括：

步驟4)對所述培養液和所述第一微藻的產量進行檢測；

判定2)若隨著所述第i批次外來物種數量的增大，所述第一微藻的實際產量與所對應的理論產量之間的差值的絕對值大于等于第一預設閾值；則，

步驟5)根據所述第i批次外來物種的物種種類，確定所述第i批次外來物種的捕食者，將所述第i批次外來物種的捕食者作為第j批次外來物種對所述第i批次外來物種進行捕食；其中，所述j＝2；

步驟6)重復執行所述步驟4)和所述步驟5)，且每執行一次所述步驟4)和所述步驟5)，所述i和所述j分別加1，直至所述第一微藻的實際產量與所對應的理論產量之間的差值的絕對值能夠持續小于所述第一預設閾值為止。

可選的，所述步驟4)中對所述培養液進行檢測的頻率大于所述步驟2)中對所述培養液進行檢測的頻率。

優選的，若隨著第I批次外來物種的數量的增大，所述第一微藻的實際產量與所對應的理論產量之間的差值的絕對值大于等于第一預設閾值；所述I為所述i至所述i+n中的任一取值，其中，所述n為大于等于1的自然數；所述治理方法還包括：

對所述第I批次外來物種與所述第一微藻進行比較；

若所述第一微藻具有細胞壁，且所述第I批次外來物種為原生動物，則通過機械剪切法和/或壓力驟變法對所述第I批次外來物種進行去除，并終止治理；

若所述第一微藻的細胞與所述第I批次外來物種的直徑之比大于等于第一預設值或者小于等于第二預設值，則通過過濾法對所述第I批次外來物種進行去除，并終止治理；

或者，采用添加化學試劑的方法對所述第I批次外來物種進行去除，并終止治理。

可選的，所述將所述污染物的捕食者作為第i批次外來物種引入所述培養液中，對所述污染物進行捕食之前還包括：

對所述污染物的數量進行檢測，根據所述污染物的數量，確定所引入的所述污染物的捕食者的種類和數量。

可選的，所述將所述第i批次外來物種的捕食者作為第j批次外來物種引入所述培養液中，對所述第i批次外來物種進行捕食之前還包括：

對所述第i批次外來物種的數量進行檢測，根據所述第i批次外來物種的數量，確定所引入的所述第j批次外來物種的種類和數量。

可選的，所述化學試劑選自有效氯試劑、大蒜素試劑、硫酸銅、銨鹽試劑和百菌清試劑中的任意一種。

本發明實施例提供了一種微藻養殖過程中污染的治理方法，通過在微藻養殖過程中對培養液進行檢測，若所述培養液中出現污染物，則，確定所述污染物的物種種類，并通過生物防治的方法對所述污染物進行去除，能夠對第一微藻的污染進行有效防治，且對第一微藻無損傷，無藥物殘留，能夠提高第一微藻的產品質量。克服了現有技術中采用化學藥物直接殺死所述微藻中出現的污染物時，對微藻具有殺傷作用，且具有藥物殘留，使得微藻的質量較差的缺陷。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種微藻養殖過程中污染的治理方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的另一種微藻養殖過程中污染的治理方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例提供的一種微藻養殖過程中污染的治理方法進行詳細描述。

本發明實施例提供一種微藻養殖過程中污染的治理方法，參見圖1，包括：

步驟1)將第一微藻接種于培養液中，對所述第一微藻進行養殖；

步驟2)對所述培養液進行檢測；

判定1)若檢測到所述培養液中出現污染物；則，

步驟3)確定所述污染物的物種種類，采用生物防治的方法對所述污染物進行去除。

其中，所述培養液中出現污染物是指無論污染物的多少以及污染物是否對微藻的產量產生影響，無論何時只要檢測到所述培養液中存在污染物，則執行所述步驟3)。

其中，生物防治是指利用一種生物對付另外一種生物的方法。生物防治大致可以分為以蟲治蟲、以鳥治蟲和以菌治蟲三大類。它是降低雜草和害蟲等有害生物種群密度的一種方法。它利用了生物物種間的相互關系，以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物。

本發明實施例提供了一種微藻養殖過程中污染的治理方法，通過在微藻養殖過程中對培養液進行檢測，若所述培養液中出現污染物，則，確定所述污染物的物種種類，并通過生物防治的方法對所述污染物進行去除，能夠對第一微藻的污染進行有效防治，且對第一微藻無損傷，無藥物殘留，能夠提高第一微藻的產品質量。克服了現有技術中采用化學藥物直接殺死所述微藻中出現的污染物時，對微藻具有殺傷作用，且具有藥物殘留，使得微藻的質量較差的缺陷。

其中，所述第一微藻可以為任何種類的微藻，在此不做限定。

其中，所述污染物是指任何與所養殖的第一微藻不同的生物物種，包括各種雜藻、原生動物和細菌等。

本發明的一優選實施例中，所述采用生物防治的方法對所述污染物進行去除具體包括：

根據所述污染物的物種種類確定所述污染物的捕食者，將所述污染物的捕食者作為第i批次外來物種引入所述培養液中，對所述污染物進行捕食，其中，所述i＝1。

在本發明實施例中，通過引入所述污染物的捕食者，通過生物之間捕食與被捕食的食物鏈關系，能夠對所述污染物進行去除，從而能夠減少所述污染物的數量，當所述污染物的數量減少時，所述第一微藻的實際產量能夠得到逐漸恢復。

其中，需要說明的是，在實際養殖過程中，每種生物并不是只捕食一種或一類生物。因此，所述污染物的捕食者優選為不對所述第一微藻進行捕食的物種。

示例性的，當所述第一微藻為杜氏鹽藻，所述污染物為極小杜氏鹽藻時，可以引入小纖毛蟲對所述極小杜氏鹽藻進行捕食，而所述小纖毛蟲不對所述第一微藻進行捕食，所以，隨著所述小纖毛蟲對所述極小杜氏鹽藻的捕食，所述極小杜氏鹽藻的數量逐漸減少，從而能夠在除去污染物的同時不對所述第一微藻的產量產生影響。當所述第一微藻為黃絲藻，所述污染物為鞭毛蟲時，可以引入游撲蟲對所述鞭毛蟲進行捕食，而所述游撲蟲不對所述第一微藻進行捕食，所以，隨著所述游撲蟲對所述鞭毛蟲的捕食，所述鞭毛蟲的數量逐漸減少，從而能夠在除去污染物的同時不對所述第一微藻的產量產生影響。

本發明的又一優選實施例中，所述將所述污染物的捕食者作為第i批次外來物種引入所述培養液中，對所述污染物進行捕食之前還包括：

對所述污染物的數量進行檢測，根據所述污染物的數量，確定所引入的所述第i批次外來物種的種類和數量。

通過根據所述污染物的數量對所引入的所述第i批次外來物種的種類和數量進行選擇，能夠有針對性地對所述污染物進行有效治理，提高治理效果。

還需要說明的是，隨著所述第i批次外來物種捕食所述污染物，所述第i批次外來物種的數量越來越多，若所述第i批次外來物種隨著所述污染物的數量的減少逐漸消失，或者對所述第一微藻不進行捕食，則所述第一微藻的實際產量不會受到影響，這時，不用對所述第i批次外來物種進行去除。

但是，在實際應用中，仍然存在隨著所述污染物的數量的減少，所述第i批次外來物種對所述第一微藻進行捕食或者第i批次外來物種掠奪所述第一微藻的生長資源的情況，導致微藻的產量下降，這時也需要對所述第i批次外來物種進行去除。因此，本發明的一優選實施例中，參見圖2，所述治理方法還包括：步驟4)對所述培養液和所述第一微藻的產量進行檢測；判定2)若隨著所述第i批次外來物種數量的增大，所述第一微藻的實際產量與所對應的理論產量之間的差值的絕對值大于等于第一預設閾值；則，步驟5)根據所述第i批次外來物種的物種種類，確定所述第i批次外來物種的捕食者，將所述第i批次外來物種的捕食者作為第j批次外來物種對所述第i批次外來物種進行捕食，其中，所述j＝2；步驟6)重復執行所述步驟4)和所述步驟5)，且每執行一次所述步驟4)和所述步驟5)，所述i和所述j分別加1，直至所述第一微藻的實際產量與所對應的理論產量之間的差值的絕對值能夠持續小于所述第一預設閾值為止。

其中，所述第一微藻的實際產量是指所檢測的第一微藻的產量，所述對應的理論產量是指在同等養殖條件下所述第一微藻沒有被污染的時所對應的最大產量。在本發明實施例中，采用逐級捕食的方式對所述第i批次外來物種進行去除，隨著外來物種的不斷引入，使得最終所引入的外來物種和所述第一微藻的個體差異大，營養級比較高，不對所述第一微藻進行捕食，從而能夠在整個養殖過程中對所述第一微藻中所引入的污染物(這里的污染物包括所有與所養殖的微藻不同的生物物種，包括各種雜藻、原生動物、細菌和人為引入的所有外來物種等)進行有效治理。

其中，所述第一微藻的實際產量與所對應的理論產量之間的差值的絕對值能否持續小于所述第一預設閾值，可以根據對培養液中各個物種的檢測情況通過經驗來進行判斷。例如，若通過經驗判斷所引入的外來物種的種類和數量不足以對第一微藻的產量產生影響時，也可以確定所述第一微藻的實際產量與所對應的理論產量之間的差值的絕對值能夠持續小于所述第一預設閾值。

其中，對所述第一預設閾值不做限定，可以根據實際養殖過程中的需要進行合理設定。

其中，需要說明的是，在實際養殖過程中，每種生物并不是只捕食一種或一類生物。因此，所述第i批次外來物種的捕食者優選為不對所述微藻進行捕食的物種。

本發明的又一優選實施例中，所述將所述第i批次外來物種的捕食者作為第j批次外來物種引入所述培養液中，對所述第i批次外來物種進行捕食之前還包括：

對所述第i批次外來物種的數量進行檢測，根據所述第i批次外來物種的數量，確定所引入的所述第j批次外來物種的種類和數量。

其中，所述i和所述j是隨著每執行一次所述步驟4)和所述步驟5)逐漸遞增的，即當所述i＝1，j＝2時，對所述第一批次外來物種的數量進行檢測，根據所述第一批次外來物種的數量，確定所引入的第二批次外來物種的種類和數量；而在第一次循環執行所述步驟5)時，所述i＝2，j＝3，這時，則對所述第二批次外來物種的數量進行檢測，根據所述第二批次外來物種的數量，確定所引入的第三批次外來物種的種類和數量。

通過根據所述第i批次外來物種的數量對所引入的所述第j批次外來物種的種類和數量進行選擇，能夠有針對性地對所述第i批次外來物種進行有效治理，提高治理效果。

本發明的一優選實施例中，所述步驟4)中對所述培養液進行檢測的頻率大于所述步驟2)中對所述培養液進行檢測的頻率。

這樣，當所述第i批次外來物種對所述第一微藻的產量有所影響時，能夠及時檢測出來，從而能夠對所述第i批次外來物種進行及時去除，其中，與上面類似，所述i是隨著每執行一次所述步驟4)和所述步驟5)逐漸遞增的。

本發明的又一實施例中，若隨著第I批次外來物種的數量的增大，所述第一微藻的實際產量與所對應的理論產量之間的差值的絕對值大于等于第一預設閾值；所述I為所述i至所述i+n中的任一取值，其中，所述n為大于等于1的自然數；所述治理方法還包括：

對所述第I批次外來物種與所述第一微藻進行比較；

若所述第一微藻具有細胞壁，且所述第I批次外來物種為原生動物，則通過機械剪切法和/或壓力驟變法對所述第I批次外來物種進行去除，并終止治理；

若所述第一微藻的細胞與所述第I批次外來物種的直徑之比大于等于第一預設值或者小于等于第二預設值，則通過過濾法對所述第I批次外來物種進行去除，并終止治理；

或者，采用添加化學試劑的方法對所述第I批次外來物種進行去除，并終止治理。

在本發明實施例中，當所述I＝1時，若所述第一微藻的細胞與所述第I批次外來物種的直徑之比大于等于第一預設值，則可以采用過濾法對所述第I批次外來物種進行去除，并且終止治理，能夠選擇最優選的方式對所述第I批次外來物種進行及時去除，并減少對所述第一微藻的損傷；當所述I＝2時，若所述第二批次外來物種的捕食者通過經驗判斷對所述第一微藻的損傷比較大，并且若所述第二批次外來物種與所述第一微藻不能采用過濾法、機械剪切法和壓力驟變法中的任意一種方法去除，則可以采用添加化學試劑的方法將所述第二批次外來物種進行去除，并終止治理，這樣，同樣能夠選擇最優選的方式對所述第二批次外來物種進行及時去除，以減少不必要的損失，這時，由于隨著引入的外來物種的營養級的提高，添加化學試劑對所引入的優先級較高的外來物種進行去除，與直接采用化學試劑對所述第一微藻的污染物進行去除相比，對所述第一微藻的損傷要小得多，并且可以有針對性地選擇能夠殺死外來物種而對所述第一微藻危害較小的化學試劑。因此，在本發明實施例中，采用添加化學試劑的方法、過濾法、機械剪切法和壓力驟變法中的至少一種方法對所述第I批次外來物種進行輔助去除時，能夠權衡各種治理方法(包括逐級捕食的方法)所產生的影響，選擇最有利于所述第一微藻、對所述第一微藻損傷最小的方法對所述第I批次外來物種進行去除，從而能夠進一步提高所述第一微藻的產品質量。

其中，對所述機械剪切法和所述壓力驟變法的具體操作不做限定，由于所述微藻通常在培養液中進行養殖，因此，可以采用攪拌槳攪拌或者渦輪轉動的方式對所述培養液中的第I批次外來物種施加剪切力對其進行破碎，也可以采用鼓氣的方式向所述第I批次外來物種施加壓力對其進行破碎，這樣，由于原生動物不具有細胞壁，容易發生破碎而被去除。

其中，對所述第一預設值和所述第二預設值不做限定，只要能夠通過過濾將所述第I批次外來物種與所述微藻分離即可，在這里，可以通過選擇過濾網的直徑實現對所述第I批次外來物種的去除。

其中，對所述化學試劑的種類不做限定。

本發明的一實施例中，所述化學試劑選自有效氯試劑、大蒜素試劑、硫酸銅、銨鹽試劑和百菌清試劑中的任意一種。

這些化學試劑對微藻的養殖影響較小，能夠最大程度上減少對微藻的殺傷，減少微藻的藥物殘留，提高微藻的產品質量。

以下，將通過實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

所述實施例1以小球藻作為養殖藻種，在對小球藻進行養殖過程中，同等養殖條件下，小球藻的產量降低了30％，通過顯微鏡觀察培養液發現，培養液中存在大量細菌，取一定量的培養液樣品，對過濾除去小球藻細胞后的清液進行光密度(OD)檢測，檢測所得到的OD值為0.2，以20萬個/ml的密度向所述培養液中加入鞭毛蟲，繼續養殖，并檢測所述小球藻的產量和所述細菌的數量，2天后細菌數量明顯減少，過濾除去小球藻細胞，對清液進行再次光密度檢測，檢測所得到的OD值為0.1。其中，OD表示被檢測物吸收掉的光密度。

繼續對微藻的產量進行檢測，產量并未出現下降，所以無須對鞭毛蟲進行去除。

實施例2

所述實施例2以擬微綠球藻作為養殖藻種，在對擬微綠球藻進行養殖過程中，同等養殖條件下，擬微綠球藻的產量降低20％，發現培養液中污染大量細菌，過濾去除藻細胞后，剩余清液的OD值為0.2；以20萬個/ml的密度向所述培養液中加入對所述擬微綠球藻的生長影響小的纖毛蟲，繼續養殖，并檢測所述擬微綠球藻的產量及各物種數量，2天后細菌數量明顯減少，過濾藻細胞后清夜OD值為0.1，纖毛蟲數量增加到30萬個/ml。

繼續養殖2天，纖毛蟲數量增加到50萬個/ml，在同等養殖條件下所述擬微綠球藻的產量開始出現下降，采用連續過泵的方式對培養液循環5次，以對纖毛蟲進行去除，第二天采用顯微鏡觀察，未檢測到纖毛蟲。

實施例3

所述實施例3以黃絲藻作為養殖藻種，在對黃絲藻進行養殖過程中，同等養殖條件下，黃絲藻的產量降低20％，通過顯微鏡鏡檢發現所述培養液中污染藍藻達到100萬個/ml，以30萬個/ml的密度向所述培養液中加入纖毛蟲(由于所述黃絲藻的細胞壁較厚，纖毛蟲無法對所述黃絲藻進行捕食)，養殖3天后藍藻的數量降低至30萬個/ml，并且出現大量斷絲，采用300目的絹篩過濾，繼續培養，藍藻的數量降為5萬個/ml，所述黃絲藻的產量恢復正常。

實施例4

所述實施例4以擬微綠球藻作為養殖藻種，在對擬微綠球藻進行養殖過程中，在同等養殖條件下，擬微綠球藻的產量降低20％，通過顯微鏡鏡檢發現所述培養液中污染鞭毛蟲達到60萬個/ml，以10萬個/ml的密度向所述培養液中加入纖毛蟲，繼續養殖，并增大檢測頻率，2天后，鞭毛蟲的數量減少到30萬個/ml，纖毛蟲的數量增大到30萬個/ml。

在同等養殖條件下，擬微綠球藻的產量未出現下降，無須進行鞭毛蟲去除，繼續養殖，養殖到第4天時，檢測發現鞭毛蟲的數量減少到20萬個/ml，纖毛蟲的數量增加到50萬個/ml，在同等養殖條件下，擬微綠球藻的產量開始出現下降，加入有效氯對所述纖毛蟲進行去除，次日，通過顯微鏡鏡檢發現鞭毛蟲的數量為10萬個/ml，未檢測到纖毛蟲。

實施例5

所述實施例5以絲狀綠藻作為養殖藻種，在對絲狀綠藻進行養殖過程中，通過對絲狀綠藻的產量進行檢測時發現，擬微綠球藻的產量降低20％，通過顯微鏡鏡檢發現所述培養液中污染鞭毛藻達到40萬個/ml，以5萬個/ml的密度向所述培養液中加入纖毛蟲，繼續養殖，并增大檢測頻率，2天后，鞭毛藻的數量減少到20萬個/ml，纖毛蟲的數量增大到20萬個/ml。

在同等養殖條件下，絲狀綠藻的產量未出現下降，無須進行鞭毛藻去除，繼續養殖，養殖到第4天時，檢測發現鞭毛藻的數量減少到10萬個/ml。纖毛蟲的數量增加到50萬個/ml，在同等養殖條件下，絲狀綠藻的產量開始出現下降。

以5萬個/ml的密度向所述培養液中加入輪蟲，繼續養殖，并持續監測，2天后，纖毛蟲的數量減少到20萬個/ml，輪蟲的數量增大到10萬個/ml。通過過濾法除去部分輪蟲，而后再加入銨鹽對所述輪蟲進行去除，次日，通過顯微鏡鏡檢發現輪蟲的數量為5000個/ml，未檢測到纖毛蟲。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。