CN112094780B - 一种海水螺旋藻-藻际细菌共生体系、构建方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于海水养殖尾水处理技术领域，公开了一种海水螺旋藻‑藻际细菌共生体系、构建方法及应用，共生体系为单一菌株海水螺旋藻藻际细菌和海水螺旋藻共培养，菌种由海水螺旋藻培养液中自行分离；接种时海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻生物质量比为1：3。将单一菌株海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻按照生物质量1：3的比例进行接种；在培养基中混合培养；培养条件为培养温度30℃，光强为60μmol·m‑1·s‑1，光暗比为12：12，培养时间为10天。本发明形成稳定的海水螺旋藻‑藻际细菌共生关系，藻际细菌的添加可极大地促进海水螺旋藻的生长速度，加速水体中氮、磷等营养物质的吸收，间接加快了海水养殖尾水的处理速度。

Description

一种海水螺旋藻-藻际细菌共生体系、构建方法及应用
技术领域
本发明属于海水养殖尾水处理技术领域，尤其涉及一种海水螺旋藻-藻际细菌共生体系、构建方法及应用。
背景技术
目前：我国是水产养殖大国，海水养殖产品产量占比重大。由于海水养殖尾水具有成分复杂、盐度高等特点，导致其处理难度较大。基于成本考虑，生物处理法较物理化学法有着更大优势，由于盐度对微生物的抑制作用，传统的活性污泥法并不适用。因此，迫切需要一种有效的生物处理法用于海水养殖尾水处理。藻菌协同处理工艺已被证明可有效应用于水产品加工废水、消海水冲厕废水、酿酒废水和养猪废水的处理，因而可尝试应用于海水养殖尾水的处理，且近期研究显示，藻菌处理技术正成为新的研究趋势。利用藻菌共生系统去除海水养殖尾水中的营养物质，需要选择合适的藻种。螺旋藻(Spriulina(Arthrospira)sp.)是一种多细胞螺旋状原核蓝藻，细胞内含大量蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸等生物活性物质，是重要的营养和药物资源，是最先长期受到产业关注的蓝藻，由于其更高的光合效率、更快的生长速度以及更低的采收成本，特别适宜大规模商业化培养。作为兼性异养的光合藻类，螺旋藻具有耐盐性好、生长速度快、能够以同化吸收的方式去除氮、磷并收获富营养藻体的特点。
其中，海水螺旋藻采用天然海水培养，海水藻旋藻养殖在技术上较难，但质量(主要指营养成分含量)比淡水螺旋藻要高得多，因此近年来成为国际上螺旋藻开发的方向，海水螺旋藻由于活性物质产量高、培养成本低、细胞抗逆性强等优势受到广泛关注，其在海水养殖尾水处理方面具有较大的应用潜力。然而，藻菌废水处理效果一定程度上受到了藻菌互作关系的影响。
目前，城市污水处理普遍适用的生物处理法为活性污泥法，能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素，但是在高盐度的条件下，微生物活性大大受到抑制，传统的活性污泥法并不能直接用于海水养殖尾水的处理，只能通过污泥驯化进行处理，但是由于海水养殖尾水低碳/氮的特点，若使活性污泥法高效处理海水养殖尾水，需要向培养体系中加入大量碳源，这会极大地增加海水养殖尾水的处理成本；另一方面，活性污泥法通过排出污泥移除水体中的磷元素，对于污泥后续处理成本较高。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)目前，城市污水处理普遍适用的生物处理法在高盐度的条件下，微生物活性大大受到抑制，传统的活性污泥法并不能直接用于海水养殖尾水的处理，只能通过污泥驯化进行处理，驯化污泥启动时间长；又由于海水养殖尾水低碳/氮的特点，需要向培养体系中加入大量碳源用以高效处理尾水，极大地增加海水养殖尾水的处理成本。
(2)目前，城市污水处理普遍适用的生物处理法通过排出污泥移除水体中的磷元素，对于污泥后续处理成本较高。
解决以上问题及缺陷的难度为：污泥驯化时间较长，驯化后的污泥如需高效处理海水养殖尾水，大量碳源的投入是必不可少的，这无形中又增加了海水养殖尾水处理的成本。如若不考虑投加大量碳源，就难以保证海水养殖尾水的处理效率，驯化污泥的用处就难以体现。另一方面，硝化细菌和反硝化细菌的共同作用可以将海水养殖尾水中的氮元素最终以氮气的形成从水体中去除，而磷元素只能通过聚磷菌形成的富磷污泥以剩余污泥排放的形式将磷元素从水体中去除，而污泥的处理又需要耗费较长的时间和较高的成本，又增加了海水养殖尾水的处理成本。
解决以上问题及缺陷的意义为：通过对上述问题及缺陷的难度分析，不难看出，使用活性污泥法处理海水养殖尾水存在着较高难度，其中成本较高是限制活性污泥法应用的主要瓶颈，因此，急需一种较低成本的生物处理法用以海水养殖尾水处理，既无需投加外源物质的前提下将氮磷营养物质从海水养殖尾水中高效去除，又能将处理海水养殖尾水的产物应用于其他领域，降低处理成本的同时，开拓下游产业。藻菌共生生物处理法有着极低的处理成本，其成功应用于多种水处理方式也预示着藻菌共生生物处理法在海水养殖尾水处理中同样存在着较大的应用潜力。在藻菌共生系统中，微藻为细菌生长提供栖息地以对抗外界不利环境，并通过胞外代谢物的释放促进细菌生长；而细菌通过释放促生因子(维生素和铁载体)提高微藻的新陈代谢。另外，微藻通过光合作用释放O2供好氧细菌生长利用，同时吸收细菌代谢产生的CO2；好氧细菌则消耗掉溶液中过多的O2，从而避免过高溶解氧(DO)抑制微藻生长，其中，微藻释放的溶解性有机碳是共生细菌生长的主要碳源(无需投加碳源)，部分收获的藻体可作为养殖饲料被投放至下游产业中，极大降低了处理成本。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种海水螺旋藻-藻际细菌共生体系、构建方法及应用。
本发明是这样实现的，一种海水螺旋藻-藻际细菌共生体系，所述海水螺旋藻-藻际细菌共生体系为单一菌株海水螺旋藻藻际细菌和海水螺旋藻共同培养；海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻接种生物质量比为1：3。
本发明的另一目的在于提供一种所述海水螺旋藻-藻际细菌共生体系的构建方法，所述海水螺旋藻-藻际细菌共生体系的构建方法包括以下步骤：
第一步，将开放培养条件下的海水螺旋藻在2216E固体培养基中划平板取样，得到海水螺旋藻藻际细菌，挑取单菌落继续在2216E固体培养基中多次培养、纯化，得到单一菌种的海生细菌，随后挑取单菌落至2216E液体培养基中培养，得到纯化的细菌培养液。
进一步，2216E固体培养基组成为：蛋白胨5.0g·L-1，酵母浸粉1.0g·L-1，柠檬酸铁0.1g·L-1，氯化钠19.45g·L-1，氯化镁5.98g·L-1，硫酸钠3.24g·L-1，氯化钙1.8g·L-1，氯化钾0.55g·L-1，碳酸钠0.16g·L-1，溴化钾0.08g·L-1，氯化锶0.034g·L-1，硼酸0.022g·L-1，硅酸钠0.004g·L-1，氟化钠0.0024g·L-1，硝酸钠0.0016g·L-1，磷酸氢二钠0.008g·L-1，琼脂15.0g·L-1，25℃下，pH为7.6±0.2。进一步，海水螺旋藻生长于海水Zarrouk培养基中，其中，海水Zarrouk培养基添加成分为：硝酸钠2.5g·L-1，磷酸二氢钾0.5g·L-1，Ferron母液(包含三氯化铁1.168mg·L-1，乙二胺四乙酸2.1mg·L-1)，BG11微量元素(包含硼酸2.86mg·L-1，硫酸锌·七水0.222mg·L-1，氯化锰·二水2.489mg·L-1，钼酸钠·二水0.39mg·L-1，硫酸铜·五水0.08mg·L-1，氯化钴·六水0.037mg·L-1)，使用天然海水溶解后，121℃高压灭菌20min，冷却至50℃时加入碳酸氢钠10.8g·L-1，备用。
进一步，藻际细菌生长于2216E液体培养基，称取2216E液体培养基粉末37.4g，加热溶解于1000mL蒸馏水中，121℃高压灭菌15分钟，备用；其中，2216E液体培养基组成为：蛋白胨5.0g·L-1，酵母浸粉1.0g·L-1，柠檬酸铁0.1g·L-1，氯化钠19.45g·L-1，氯化镁5.98g·L-1，硫酸钠3.24g·L-1，氯化钙1.8g·L-1，氯化钾0.55g·L-1，碳酸钠0.16g·L-1，溴化钾0.08g·L-1，氯化锶0.034g·L-1，硼酸0.022g·L-1，硅酸钠0.004g·L-1，氟化钠0.0024g·L-1，硝酸钠0.0016g·L-1，磷酸氢二钠0.008g·L-1。25℃下，pH为7.6±0.2。
第二步，将单一菌株海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻按照生物质量1：3的比例进行接种；
第三步，将藻菌接种于培养基中混合培养。
进一步，所述培养条件为培养温度30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为10天。
本发明的另一目的在于提供一种海水养殖尾水处理方法，所述海水养殖尾水处理使用所述的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系。
本发明的另一目的在于提供一种水产品加工废水的处理方法，所述水产品加工废水的处理方法使用上述的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系。
本发明的另一目的在于提供一种海水冲厕废水的处理方法，所述海水冲厕废水的处理方法使用上述的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过一种海水螺旋藻藻际细菌，与海水螺旋藻共培养，达到较好的藻菌共生关系，能够极大地促进海水螺旋藻的生长，对海水养殖尾水起到了较好的脱氮除磷效果。共生关系是天然水体净化(去除碳、氮、磷等营养盐)的基础，在废水处理领域表现出了极大的应用潜力，微藻为细菌生长提供栖息地以对抗外界不利环境，并通过胞外代谢物的释放促进细菌生长；而细菌通过释放促生因子(维生素和铁载体)提高微藻的新陈代谢。另外，微藻通过光合作用释放O2供好氧细菌生长利用，同时吸收细菌代谢产生的CO2；好氧细菌则消耗掉溶液中过多的O2，从而避免过高溶解氧(DO)抑制微藻生长。
本发明对于藻菌共生处理法，海水螺旋藻释放有机碳源供共生细菌利用，无需额外增加碳源，根本上解决了碳源添加的问题，另外，采收后的海水螺旋藻用途广泛，可作为水产养殖饲料蛋白质添加、保健品原料、高端化妆品原料等，可增加海水养殖尾水处理的经济效益。本发明筛选出一种海水螺旋藻藻际细菌，通过将筛选细菌与海水螺旋藻以一定比例混合培养，形成稳定的海水螺旋藻-藻际细菌共生关系，藻际细菌的添加可极大地促进海水螺旋藻的生长速度，加速水体中氮、磷等营养物质的吸收，间接加快了海水养殖尾水的处理速度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系的构建方法流程图。
图2(a)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，①鉴定菌株实物图。
图2(b)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，②鉴定菌株实物图。
图2(c)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，③鉴定菌株实物图。
图2(d)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，④鉴定菌株实物图。
图2(e)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，⑤鉴定菌株实物图。
图3(a)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，①鉴定菌株实物图。
图3(b)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，②鉴定菌株实物图。
图3(c)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，③鉴定菌株实物图。
图3(d)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，④鉴定菌株实物图。
图3(e)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，⑤鉴定菌株实物图。
图4(a)是本发明实施例提供的培养至第10天，对照组海水螺旋藻生长情况实物图。
图4(b)是本发明实施例提供的培养至第10天，实验组海水螺旋藻生长情况实物图。
图5是本发明实施例提供的海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线图，其中，共生细菌为③鉴定菌株。
图6是本发明实施例提供的模拟海水养殖尾水中藻菌共生处理组与对照组生长曲线图，其中，共生细菌为③鉴定菌株
图7是本发明实施例提供的海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线图，其中，共生细菌为①鉴定菌株。
图8是本发明实施例提供的海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线图，其中，共生细菌为②鉴定菌株。
图9是本发明实施例提供的海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线图，其中，共生细菌为④鉴定菌株。
图10是本发明实施例提供的海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线图，其中，共生细菌为⑤鉴定菌株。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种海水螺旋藻-藻际细菌共生体系、构建方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。
本发明提供的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系为单一菌株海水螺旋藻藻际细菌和海水螺旋藻共同培养；海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻生物质量接种比为1：3。
如图1所示，本发明提供的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系的构建方法包括以下步骤：
S101：将单一菌株海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻按照生物质量1：3的比例进行接种；
S102：在培养基中混合培养，培养条件为培养温度30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为10天。
本发明提供的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系的构建方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系的构建方法仅仅是一个具体实施例而已。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。
本发明将开放培养条件下的海水螺旋藻在2216E固体培养基中划平板取样，得到海水螺旋藻藻际细菌5株，挑取单菌落继续在2216E固体培养基中多次培养、纯化，得到单一菌种的海生细菌，随后挑取单菌落至2216E液体培养基中培养，得到纯化的细菌培养液，经鉴定，5种藻际细菌分别为①Microcellaalkaliphila,strain:JAM AC0309；②Marinobacter sp.strain T15；③Nitratireductor sp.strain ZYF759；④Halomonassp.Ap-5；⑤Algoriphagusmarincola strain SW-2。图2(a)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，①鉴定菌株实物图。图2(b)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，②鉴定菌株实物图。图2(c)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，③鉴定菌株实物图。图2(d)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，④鉴定菌株实物图。图2(e)是本发明实施例提供的海水螺旋藻藻际细菌2216E固体平板培养，⑤鉴定菌株实物图。图3(a)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，①鉴定菌株实物图。图3(b)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，②鉴定菌株实物图。图3(c)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，③鉴定菌株实物图。图3(d)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，④鉴定菌株实物图。图3(e)是本发明实施例提供的螺旋藻藻际细菌2216E液体培养，⑤鉴定菌株实物图。
海水螺旋藻生长于海水Zarrouk培养基中，其中，海水Zarrouk培养基添加成分为：硝酸钠2.5g·L-1，磷酸二氢钾0.5g·L-1，Ferron母液(包含三氯化铁1.168mg·L-1，乙二胺四乙酸2.1mg·L-1)，BG11微量元素(包含硼酸2.86mg·L-1，硫酸锌·七水0.222mg·L-1，氯化锰·二水2.489mg·L-1，钼酸钠·二水0.39mg·L-1，硫酸铜·五水0.08mg·L-1，氯化钴·六水0.037mg·L-1)，使用天然海水溶解后，121℃高压灭菌20分钟，冷却至50℃时加入碳酸氢钠10.8g·L-1，备用。
藻际细菌的分离和纯化在2216E固体培养基中进行，称取2216E固体培养基52.4g，加热溶解于1000mL蒸馏水中，分装，121℃高压灭菌15min，备用。其中，2216E固体培养基组成为：蛋白胨5.0g·L-1，酵母浸粉1.0g·L-1，柠檬酸铁0.1g·L-1，氯化钠19.45g·L-1，氯化镁5.98g·L-1，硫酸钠3.24g·L-1，氯化钙1.8g·L-1，氯化钾0.55g·L-1，碳酸钠0.16g·L-1，溴化钾0.08g·L-1，氯化锶0.034g·L-1，硼酸0.022g·L-1，硅酸钠0.004g·L-1，氟化钠0.0024g·L-1，硝酸钠0.0016g·L-1，磷酸氢二钠0.008g·L-1，琼脂15.0g·L-1。25℃下，pH为7.6±0.2。
后将藻际细菌接种于2216E液体培养基，称取2216E液体培养基粉末37.4g，加热溶解于1000mL蒸馏水中，121℃高压灭菌15分钟，备用。其中，2216E液体培养基组成为：蛋白胨5.0g·L-1，酵母浸粉1.0g·L-1，柠檬酸铁0.1g·L-1，氯化钠19.45g·L-1，氯化镁5.98g·L-1，硫酸钠3.24g·L-1，氯化钙1.8g·L-1，氯化钾0.55g·L-1，碳酸钠0.16g·L-1，溴化钾0.08g·L-1，氯化锶0.034g·L-1，硼酸0.022g·L-1，硅酸钠0.004g·L-1，氟化钠0.0024g·L-1，硝酸钠0.0016g·L-1，磷酸氢二钠0.008g·L-1。25℃下，pH为7.6±0.2。
将单一菌株海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻按照生物质量1：3的比例进行接种，混合培养，对照组加入等量的2216E液体培养基，培养条件为培养温度30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12。
每天在OD750波长下测定藻液光密度，并在培养结束时测定生物量，发现③Nitratireductor sp.strain ZYF759对海水螺旋藻的促生长效果最为明显，且与对照组有显著性差异。
下面结合实验对本发明的技术效果作详细的描述。
实施例1
本发明将海水螺旋藻与Nitratireductor sp.strain ZYF759混合培养，即得稳定的藻菌共生体系，海水螺旋藻与Nitratireductor sp.strain ZYF759的接种生物质量比为3：1；
所述的海水螺旋藻培养基为海水Zarrouk培养基；
所述的Nitratireductor sp.strain ZYF759培养基为2216E液体培养基；
混合培养容器为1000mL锥形瓶，每组设定三个平行实验，1000mL锥形瓶中装有500mL海水Zarrouk培养基；
接种方法为将海水螺旋藻培养液与Nitratireductor sp.strain ZYF759培养液分别离心，5000rpm离心5min后，弃去上清液，使用新鲜Zarrouk培养基重新悬浮后混合；
混合培养的温度为30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为8天；
培养过程中，每天监测藻液光密度，接种和培养结束时测定生物量；
藻液光密度在OD750波长下测定，测定过程中使用1cm石英比色皿；
藻液生物量测定通过重量法完成，每次取10mL藻液进行测定；
微藻接种时，海水螺旋藻生物量为0.20g·L-1，至培养结束时，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量达到3.85g·L-1，对照组为2.67g·L-1，相比于对照组，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量提升了44.2％；海水Zarrouk培养基中，TN测定值为322.18mg·L-1，TP测定值为65.7mg·L-1；培养至第4天时，对照组TN为302.77mg·L-1，TP为41.6mg·L-1，藻菌共生处理组TN为214.56mg·L-1，TP为32.2mg·L-1；培养至第8天时，对照组TN为157.63mg·L-1，TP为18.45mg·L-1，藻菌共生处理组TN为82.36mg·L-1，TP为0.87mg·L-1。培养至第8天时，对照组TN、TP去除率分别为51.1％和71.9％，藻菌共生处理组TN、TP去除率分别为74.4％和98.7％。相比于对照组，藻菌共生处理组对TN的去除率提升了23.3％，对TP的去除率提升了26.8％。图5海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线。
实施例2
本发明将海水螺旋藻与Nitratireductor sp.strain ZYF759混合培养，即得稳定的藻菌共生体系，海水螺旋藻与Nitratireductor sp.strain ZYF759的接种生物质量比为3：1；
所述的海水螺旋藻培养基为海水Zarrouk培养基；
所述的Nitratireductor sp.strain ZYF759培养基为2216E液体培养基；
混合培养容器为1000mL锥形瓶，每组设定三个平行实验，1000mL锥形瓶中装有500mL模拟海水养殖尾水；
所述的模拟海水养殖尾水组成为：132mg·L-1葡萄糖，33.71mg·L-1氯化铵，25.25mg·L-1硝酸钾，15.55mg·L-1磷酸二氢钾，90mg·L-1硫酸镁，14mg·L-1氯化钙,0.25mg·L-1氯化钴·六水，0.5mg·L-1硫酸铜·五水，0.5mg·L-1硫酸锌·七水，0.1mg·L-1氯化锰·四水，1.5mg·L-1氯化铁·六水，使用碳酸氢钠调节pH至7.3(±0.3)；
所述的海水养殖尾水中，进水NH4 +-N，NO2 --N和NO3 --N浓度分别为7.5-9.2mg·L-1，0mg·L-1和3.3-3.8mg·L-1，PO4 3--P浓度约为3.6mg·L-1；
接种方法为将海水螺旋藻培养液与Nitratireductor sp.strain ZYF759培养液分别离心，5000rpm离心5min后，弃去上清液，使用模拟海水养殖尾水重新悬浮后混合；
混合培养的温度为30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为10天；
培养过程中，每天监测藻液光密度，接种完成和培养结束时测定生物量；
藻液光密度在OD750波长下测定，测定过程中使用1cm石英比色皿；
藻液生物量测定通过重量法完成，每次取10mL藻液进行测定；
微藻接种时，海水螺旋藻生物量为0.20g·L-1，至培养结束时，藻菌共生组海水螺旋藻生物量达到1.97g·L-1，对照组为1.20g·L-1；实验组为对照组的1.64倍。
接种时，TN测定值为14.60mg·L-1，TP测定值为4.50mg·L-1；培养至第4天时，对照组TN为2.5754mg·L-1，TP为0.4506mg·L-1，藻菌共生处理组TN为1.6237mg·L-1，TP为0.4300mg·L-1；培养至第7天时，对照组TN为1.7478mg·L-1，TP为0.0137mg·L-1，藻菌共生处理组TN为0.0083mg·L-1，TP为0.0014mg·L-1。培养至第7天时，对照组TN去除率为88.0％，TP去除率为99.7％，藻菌共生处理组TN去除率99.9％，TP去除率为99.9％。图6模拟海水养殖尾水中藻菌共生处理组与对照组生长曲线。
实施例3：
本发明将海水螺旋藻与Microcellaalkaliphila,strain:JAM AC0309混合培养，即得稳定的藻菌共生体系，海水螺旋藻与Microcellaalkaliphila,strain:JAM AC0309的接种生物质量比为3：1；
所述的海水螺旋藻培养基为海水Zarrouk培养基；
所述的Microcellaalkaliphila,strain:JAM AC0309培养基为2216E液体培养基；
混合培养容器为1000mL锥形瓶，每组设定三个平行实验，1000mL锥形瓶中装有500mL海水Zarrouk培养基；
接种方法为海水螺旋藻培养液与Microcellaalkaliphila,strain:JAM AC0309培养液分别离心，5000rpm离心5min后，弃去上清液，使用新鲜Zarrouk培养基重新悬浮后接种；
混合培养的温度为30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为8天；
培养过程中，每天监测藻液光密度，接种和培养结束时测定生物量；
藻液光密度在OD750波长下测定，测定过程中使用1cm石英比色皿；
藻液生物量测定通过重量法完成，每次取10mL藻液进行测定；
初始接种时，海水螺旋藻生物量为0.20g·L-1，至培养结束时，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量达到3.07g·L-1，对照组为2.67g·L-1。相比于对照组，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量提升了15.0％；图7海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线。
实施例4
本发明将海水螺旋藻与Marinobacter sp.strain T15混合培养，即得稳定的藻菌共生体系，海水螺旋藻与Marinobacter sp.strain T15的接种生物质量比为3：1；
所述的海水螺旋藻培养基为海水Zarrouk培养基；
所述的Marinobacter sp.strain T15培养基为2216E液体培养基；
混合培养容器为1000mL锥形瓶，每组设定三个平行实验，1000mL锥形瓶中装有500mL海水Zarrouk培养基；
接种方法为海水螺旋藻培养液与Marinobacter sp.strain T15培养液分别离心，5000rpm离心5min后，弃去上清液，使用新鲜Zarrouk培养基重新悬浮后接种；
混合培养的温度为30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为8天；
培养过程中，每天监测藻液光密度，接种和培养结束时测定生物量；
藻液光密度在OD750波长下测定，测定过程中使用1cm石英比色皿；
藻液生物量测定通过重量法完成，每次取10mL藻液进行测定；
初始接种时，海水螺旋藻生物量为0.20g·L-1，至培养结束时，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量达到3.42g·L-1，对照组为2.67g·L-1。相比于对照组，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量提升了28.1％；图8海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线。
实施例5
本发明将海水螺旋藻与Halomonas sp.Ap-5混合培养，即得稳定的藻菌共生体系，海水螺旋藻与Halomonas sp.Ap-5的接种生物质量比为3：1；
所述的海水螺旋藻培养基为海水Zarrouk培养基；
所述的Halomonas sp.Ap-5培养基为2216E液体培养基；
混合培养容器为1000mL锥形瓶，每组设定三个平行实验，1000mL锥形瓶中装有500mL海水Zarrouk培养基；
接种方法为海水螺旋藻培养液与Halomonas sp.Ap-5培养液分别离心，5000rpm离心5min后，弃去上清液，使用新鲜Zarrouk培养基重新悬浮后接种；
混合培养的温度为30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为8天；
培养过程中，每天监测藻液光密度，接种和培养结束时测定生物量；
藻液光密度在OD750波长下测定，测定过程中使用1cm石英比色皿；
藻液生物量测定通过重量法完成，每次取10mL藻液进行测定；
初始接种时，海水螺旋藻生物量为0.20g·L-1，至培养结束时，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量达到3.12g·L-1，对照组为2.67g·L-1。相比于对照组，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量提升了16.9％；图9海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线。
实施例6
本发明将海水螺旋藻与Algoriphagusmarincola strain SW-2混合培养，即得稳定的藻菌共生体系，海水螺旋藻与Algoriphagusmarincola strain SW-2的接种生物质量比为3：1；
所述的海水螺旋藻培养基为海水Zarrouk培养基；
所述的Algoriphagusmarincola strain SW-2培养基为2216E液体培养基；
混合培养容器为1000mL锥形瓶，每组设定三个平行实验，1000mL锥形瓶中装有500mL海水Zarrouk培养基；
接种方法为海水螺旋藻培养液与Algoriphagusmarincola strain SW-2培养液分别离心，5000rpm离心5min后，弃去上清液，使用新鲜Zarrouk培养基重新悬浮后接种；
混合培养的温度为30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为8天；
培养过程中，每天监测藻液光密度，接种和培养结束时测定生物量；
藻液光密度在OD750波长下测定，测定过程中使用1cm石英比色皿；
藻液生物量测定通过重量法完成，每次取10mL藻液进行测定；
初始接种时，海水螺旋藻生物量为0.20g·L-1，至培养结束时，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量达到3.52g·L-1，对照组为2.67g·L-1。相比于对照组，藻菌共生处理组海水螺旋藻生物量提升了31.8％；图10海水Zarrouk培养基中藻菌共生处理组与对照组生长曲线。
海水螺旋藻与共生细菌的共生菌种不唯一，本发明中是与Nitratireductorsp.strain ZYF759形成稳定的共生关系，还可能与其他菌种形成稳定的共生关系，如实施例中介绍的Microcellaalkaliphila,strain:JAM AC0309；Marinobacter sp.strain T15；Halomonas sp.Ap-5；Algoriphagusmarincola strain SW-2等同样能够促进海水螺旋藻的快速增长，并实现海水养殖尾水中氮、磷营养盐的快速去除。
本发明形成了一种海水螺旋藻-藻际细菌的稳定共生关系，极大地促进了海水螺旋藻的生长速率，加速了海水养殖尾水脱氮除磷的效率。本发明与现有技术相比，本发明可以加快海水螺旋藻的生长速率；本发明可以加速海水养殖尾水中氮、磷的去除。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种海水螺旋藻-藻际细菌共生体系，其特征在于，所述海水螺旋藻-藻际细菌共生体系为单一菌株海水螺旋藻藻际细菌和海水螺旋藻共培养获得；接种时海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻生物质量比为1：3；
所述海水螺旋藻-藻际细菌共生体系的构建方法包括以下步骤：
第一步，将单一菌株海水螺旋藻藻际细菌与海水螺旋藻按照生物质量1：3的比例进行接种；
第二步，在培养基中混合培养；
所述海水螺旋藻藻际细菌为Nitratireductor sp.。
2.如权利要求1所述的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系，其特征在于，所述培养条件为培养温度30℃，光强为60μmol·m-1·s-1，光暗比为12：12，培养时间为10天。
3.如权利要求1所述的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系，其特征在于，所述培养基为海水Zarrouk培养基，其中，海水Zarrouk培养基添加成分为：硝酸钠2.5g·L-1，磷酸二氢钾0.5g·L-1，Ferron母液，包含三氯化铁1.168mg·L-1，乙二胺四乙酸2.1mg·L-1，BG11微量元素，包含硼酸2.86mg·L-1，硫酸锌·七水0.222mg·L-1，氯化锰·二水2.489mg·L-1，钼酸钠·二水0.39mg·L-1，硫酸铜·五水0.08mg·L-1，氯化钴·六水0.037mg·L-1，碳酸氢钠16.8g·L-1，使用天然海水溶解后，121℃高压灭菌20min，备用。
4.一种海水养殖尾水处理方法，其特征在于，所述海水养殖尾水处理使用权利要求1所述的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系。
5.一种生活污水的处理方法，其特征在于，所述生活污水的处理方法使用权利要求1所述的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系。
6.一种消化浓缩废水的处理方法，其特征在于，所述消化浓缩废水的处理方法使用权利要求1所述的海水螺旋藻-藻际细菌共生体系。
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