TWI619681B - 改善水生或海洋動物產量及／或品質的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示處理水生或海洋動物水體之方法，其包括使該水體與一或多種足以控制、減少、或消除水體中H2 S之量的硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬(genusParacoccus )之彼等細菌)接觸。將一或多種選自副球菌屬之硫氧化細菌以有效改善其中水生或海洋動物之產量及品質之預定量施加於被H2 S污染之環境中。亦描述可用於處理水生或海洋動物水體之組合物。

Description

改善水生或海洋動物產量及/或品質的方法 相關申請案之交互參照
本申請案依照35 U.S.C.119主張2007年4月13日申請之美國臨時申請案第60/911,718號的優先權或權益，該案之內容以引用的方式完整併入本文中。
背景
本案之揭示大體係關於水處理及關於控制水生及海洋環境中硫化氫之方法。該等方法可用於應用於需要處理以控制、最小化及/或消除硫化氫(H2 S)之水生或海洋動物池塘及沈積物，以促進水生及海洋動物之產量及/或品質。
許多水生及海洋環境(諸如，魚場、水塘、池塘、廢水氧化塘、湖泊、河口及海洋)在水柱(water column)中含有一或多個需氧區及一或多個厭氧區。在靠近水柱表面之需氧區，空氣及風引入氧且需氧細菌產生尤其磷酸鹽、二氧化碳及氨。在靠近水柱底層之厭氧區，厭氧微生物傾向於產生尤其硫化氫、氨及甲烷。硫化氫在厭氧區且下面沈積物中之積聚具有毒性且不合需要，此係因為其壓迫水生及海洋動物群體。在一些狀況(諸如，商業魚及蝦塘)下，其中群體在厭氧區中或靠近厭氧區之水體底層上或其附近生活，硫化氫之積聚會減少群體之產量及/或其個體之品質。
對與此項技術中已知之與厭氧區有關之問題存在若干 方法。舉例而言，可將化學氧化劑(諸如，臭氧、二氧化氯及過氧化氫、過氧化鈣或過氧化鎂)添加至水體中以緩解缺氧情況。雖然此等方法可為有效的，但其可能較為昂貴，迫使使用者將添加至水體之氧化劑數量降至最低。若節約之要求導致給藥量不足，則其可為有害的。給藥量不足之問題在於其可引起不完全或部分氧化，產生臭氣之問題。當二氧化氯添加至有機酸中時，不完全氧化可引起氯乙酸形成，氯乙酸在極低濃度時具有顯著之惡臭。然而，此等步驟經設計以消除臭氣且可能會對環境中水生及海洋動物(諸如，蝦或魚)有害。
其他已知的用於控制硫化氫之方法包括用氧處理水。舉例而言，美國專利第5,876,990號描述一種用於減小污染之生化培養基系統。該系統包括：第一培養基，其提供氧誘導劑以緩慢散逸至水性環境中；及第二培養基，其提供氧供應者。該兩種培養基在水性環境中組合以在調節速率下產生初生態氧使得氧被吸收至周圍水性環境中，促進需氧物種之生長且減小生物污染。然而，使用該系統並不一定會改變水柱下面沈積物中之亞硫酸氫根濃度且亦可能會對環境中水生及海洋動物有害。此外，該處理之成本可能完全超過此對魚或蝦養殖之潛在經濟效益。
關注美國專利第7,160,712號(以引用的方式全部併入本文中)，其係關於用於處理廢水處理體中臭氣之方法。此處，藉由改變水化學性質以使硫化學物質的還原在熱力學上不利來處理臭氣問題，且將諸如泛養副球菌 (Paracoccus pantotrophus )之細菌添加至水中。然而，未建議使用該等方法來改善諸如商業魚場中水生及海洋動物之產量及/或品質。
其他減小污染水產養殖場中硫化氫含量之方法包括部分水交替。然而，若沖洗水引入諸如病毒之污染物及/或疾病，則沖洗法可為不實用、昂貴且具有潛在危險的。
雖然化學物質及水沖洗針對硫化氫可為有效的，但此等措施昂貴且可能會導致其中生長之水生或海洋動物之產量及/或品質減少。因此，需要有效的產生更少問題之控制水生或海洋環境及其沈積物中硫化氫積聚之生物或生物化學系統。
 概要
已發現水生及海洋動物產量及/或品質可藉由處理水體及/或其沈積物中缺氧情況來改善。處理包括將有效量之一或多種硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬(Paracoccus genus)之彼等細菌)添加至水體及/或池塘沈積物中。該等硫氧化細菌能夠將硫化物(S2－ )氧化成元素硫(S0 )、以亞硫酸根(SO3 2－ )形式存在之(S4＋ )或以硫酸根(SO4 2－ )形式存在之(S6＋ )。在具體實例中，處理進一步包括一或多個改變水化學性質以使硫化學物質的還原在熱力學上不利之步驟。
本案之揭示提供一或多種處理水體及/或沈積物之新穎方法，其係藉由使水體及/或其沈積物與有效量之一或多種 選自副球菌屬之硫氧化細菌接觸而進行。
本發明之方法適於硫化氫在水體中及/或靠近水體底層之沈降層中形成之情況及適於足夠量之硝酸根可用於充當電子受體之具體實例。合適之水體包括水產養殖場、水塘、池塘、稻田、魚場、湖泊、溪流、河流、海洋、河口、廢水氧化塘、其污染部分及其組合。
在具體實例中，一種處理水生或海洋動物之方法包括使需要處理或淨化之水體或其沈積物與一或多種選自副球菌屬之足以控制、減少或消除水體或沈積物中H2 S之量的硫氧化細菌接觸。在具體實例中，硫氧化細菌之量足以建立沈積物中約100 CFU/g至約100,000 CFU/g之量的硫氧化細菌濃度。在具體實例中，硫氧化細菌之量足以建立水體中約100 CFU/ml至約100,000 CFU/ml之量的硫氧化細菌濃度。水體可為水產養殖場、水塘、池塘、廢水氧化塘、湖泊、河口、海洋、其污染部分或其組合。在具體實例中，合適方法可包括藉由建立水體中約0.01 ppm至約500 ppm之硝酸根濃度或水體中約1.0 ppm至約250 ppm之硝酸根濃度或水體中約0.01 ppm至約10 ppm之硝酸根濃度來改良水體之化學性質的步驟。舉例而言，水體之化學性質可藉由建立水體中200 ppm或約200 ppm之硝酸根濃度來改良。該等方法亦可包括將水生或海洋動物(諸如，魚、蝦、龍蝦、螯蝦、底棲魚、有鰭魚、對蝦、牡蠣、貽貝、鳥蛤、軟體動物及其組合)在水體中養殖之步驟。在具體實例中，硫氧化細菌之有效量為足以維持H2 S在百萬分之1(1 ppm) 以下至少1週之量。在具體實例中，副球菌屬之量為0.01 ppm至500 ppm。根據本案之揭示，亦可添加其他微生物。
在具體實例中，一種增加水體中水生及海洋動物產量之方法包括：藉由建立水體中100 CFU/ml至100,000 CFU/ml之量及沈積物中100 CFU/g至100,000 CFU/g之量的選自副球菌屬(包括(但並非一定限於)泛養副球菌(Paracoccus pantotrophus ))之硫氧化細菌群體來減少水體及其沈積物中H2 S之量；及藉由建立水體中0.01 ppm至500 ppm之硝酸根濃度來改良水體之化學性質。該等方法可包括改良水體化學性質之步驟，包括建立水體中或水體之沈積物中至少約－330 mV之氧化還原電位位準，其中水體中H2 S之最終量在百萬分之1以下。在具體實例中，水體或沈積物中H2 S之最終量在百萬分之0.5、百萬分之0.4、或百萬分之0.3以下。在具體實例中，水體或沈積物中H2 S之最終量為百萬分之0.1至百萬分之0.5之量。在具體實例中，該等方法包括建立水體中約6.0至8.5之pH值。在具體實例中，根據本案之揭示，與未向其添加硫氧化細菌之類似或實質上類似之水體相比，產量增加。
在具體實例中，一種增加水體中水生及海洋動物品質或產量之方法包括：藉由建立水體中約100 CFU/ml至約100,000 CFU/ml之量的選自副球菌屬之硫氧化細菌群體來減少水體中H2 S之量；及藉由建立水體中約1 ppm至約250 ppm之硝酸根濃度來改良水體之化學性質，其中水體中H2 S之最終量為百萬分之0.1至百萬分之0.5之量。在具體實 例中，該等方法進一步包括將選自由以下各物組成之群之水生或海洋動物在水體中養殖之步驟：魚、蝦、龍蝦、鰻魚、螯蝦、底棲魚、有鰭魚、對蝦、牡蠣、貽貝、鳥蛤、軟體動物及其組合。根據本案之揭示之方法適於增加生長在水產養殖場中之任一生物體(包括(但不限於)魚及/或植物)的產量及品質。在具體實例中，該等方法包括將硫氧化細菌脈衝輸送至水體中之步驟以獲得水體中約100CFU/ml至約100,000CFU/ml之量的細菌初始濃度直至捕撈水生或海洋動物或產生其他需要之有益表現。
在具體實例中，本案之揭示包括一或多種用於處理水生及海洋動物之組合物，其包含預定量之泛養副球菌。
本案之揭示之具體實例包括一或多種微生物混合物，其組合使用以減少、消除或控制水體或沈積物中H2S。舉例而言，揭示含有預定量之泛養副球菌以及一或多種其他微生物的混合物。
在具體實例中，根據本案之揭示之組合物包含至少另一種微生物或由至少另一種微生物組成，該至少另一種微生物包含以下各物或由其組成：嗜鹼芽孢桿菌(Bacillus alkalophilus)、短芽孢桿菌(Bacillus brevis)、凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、環狀芽孢桿菌(Bacillus circulans)、克勞氏芽孢桿菌(Bacillus clausii)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、遲緩芽孢桿菌(Bacillus lentus)、解澱粉芽孢桿菌(Bacillus amyoliquofaciens)、燦爛芽胞桿菌(Bacillus lautus)、巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium )、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilus )、嗜熱脂肪芽孢桿菌(Bacillus stearothermophilus )、短小芽胞桿菌(Bacillus pumilus )、巴斯德氏芽胞桿菌(Bacillus pasteurii )、蘇雲金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis )或其組合。在具體實例中，根據本案之揭示之組合物包含以上芽孢桿菌屬(Bacillus )中之一者或由其組成，其中諸如泛養副球菌之副球菌屬與芽孢桿菌屬組合以形成特徵為4：1至1：4之量之重量比的混合物。在具體實例中，根據本案之揭示之組合物包含巨大芽孢桿菌或由其組成，其中泛養副球菌與巨大芽孢桿菌組合以形成特徵為4：1至1：4之量之重量比的混合物。
在具體實例中，本案之揭示係關於處理水生或海洋動物之方法，其包含：使水體或其沈積物與一或多種足以控制、減少或消除水體或沈積物中H2 S之量的硫氧化細菌接觸。視處理目標及水條件而定，該一或多種硫氧化細菌可與諸如芽孢桿菌屬之其他細菌混合。可產生各種重量/重量比之混合物。
亦揭示藉由使水體及/或沈積物與單獨或與其他細菌組合之泛養副球菌接觸來控制、減少及/或最小化硫化氫的方法，以及根據本案之揭示使用之合適調配物。
 較佳具體實例之詳述
在靠近水柱底層之厭氧區或底層沈積物中，諸如硫酸鹽還原細菌(sulfate reducing bacteria，SRB)之厭氧微生 物傾向於產生尤其硫化氫、氨及甲烷。舉例而言，硫還原細菌(sulfur reducing bacteria，SRB)將作為末端電子受體之硫酸根(SO4 2－ )中之硫(S6＋ )還原成含有(S2－ )之化合物且在該過程中產生硫化氫(H2 S)。水生及海洋動物水域及底層沈積物(諸如，商業水產養殖塘)中硫化氫(H2 S)之積聚會壓迫且殺死水生及海洋動物，諸如蝦、某些魚(諸如，底棲魚)、龍蝦及螯蝦或傾向於呆在水體底層之任何水產養殖生物體。為增加水生及海洋動物產量及/或品質，可控制、減少及/或消除厭氧層及/或下面沈積物中H2 S之毒性或積聚增加。因此，目前已發現可藉由將有效量之硫氧化細菌(諸如，泛養副球菌)添加至水體或底層沈積物中來改善水生及海洋動物產量及/或品質。在具體實例中，處理進一步包括一或多個改變水化學性質以使硫化學物質的還原不利之步驟。
因此本案之揭示提供用於處理適於水生及海洋動物生長之水生及海洋環境的方法及組合物。該等方法包括將預定量之硫氧化細菌(諸如，泛養副球菌)施加至需要控制或處理之區域(諸如，H2 S污染之區域)。硫氧化細菌可在溶液中且使之可用於減少、控制及/或消除H2 S。在具體實例中，合適之處理包括添加能夠將硫化物(S2－ )氧化成元素硫(S0 )、以亞硫酸根(SO3 2－ )形式存在之(S4＋ )或以硫酸根SO4 2－ 形式存在之(S6＋ )的細菌，諸如泛養副球菌屬(原先稱為泛養球硫細菌(Thiosphaera pantotropha ))。在一具體實例中，將泛養副球菌(ATCC菌株35512,LMD (Delft Collection of Microorganisms)82.5)以處理污染之水體及/或沈積物之有效量單獨添加。
根據本案之揭示使用之硫氧化細菌的合適之非限制性實例包括一或多種選自副球菌屬之細菌。合適副球菌屬之非限制性實例包括：嗜鹼副球菌(P.alcaliphilus )、烯烴副球菌(P.alkenifer )、嗜胺基副球菌(P.aminophilus )、吞噬胺基副球菌(P.aminovorans )、富含類胡蘿蔔素副球菌(P.cartinifaciens )、脫氮副球菌(P.denitrificans )、考克塞副球菌(P.kocurii )、馬爾庫塞副球菌(P.marcusii )、甲基副球菌(P.methylutens )、泛養副球菌、吞噬溶劑副球菌(P.solventivorans )、硫氰副球菌(P.thiocyanatus )、善變副球菌(P.versustus )及其組合。在具體實例中，僅使用泛養副球菌適用於本案之揭示。在具體實例中，泛養副球菌與一或多種其他副球菌之組合適用於本案之揭示。在具體實例中，任何硫氧化細菌及/或其組合可適用於本案之揭示。舉例而言，泛養副球菌與一或多種硫氧化細菌之組合可適用於本案之揭示。
合適組合之其他非限制性實例包括：泛養副球菌與嗜鹼副球菌之組合；泛養副球菌與烯烴副球菌之組合；泛養副球菌與嗜胺基副球菌之組合；泛養副球菌與吞噬胺基副球菌之組合；泛養副球菌與富含類胡蘿蔔素副球菌之組合；泛養副球菌與脫氮副球菌之組合；泛養副球菌與考克塞副球菌之組合；泛養副球菌與馬爾庫塞副球菌之組合；泛養副球菌與甲基副球菌之組合；泛養副球菌與巨大芽孢 桿菌之組合；泛養副球菌與吞噬溶劑副球菌之組合；泛養副球菌與硫氰副球菌之組合；泛養副球菌與善變副球菌之組合。
其他合適之組合包括：泛養副球菌與兩種其他類型之細菌組合。例如泛養副球菌與嗜鹼副球菌及烯烴副球菌之組合；泛養副球菌與烯烴副球菌及嗜胺基副球菌之組合；泛養副球菌與吞噬胺基副球菌及富含類胡蘿蔔素副球菌之組合；泛養副球菌與脫氮副球菌及考克塞副球菌之組合；泛養副球菌與馬爾庫塞副球菌及甲基副球菌之組合；泛養副球菌與泛養副球菌及吞噬溶劑副球菌之組合；泛養副球菌與硫氰副球菌及善變副球菌之組合。熟習此項技術者將易於想像泛養副球菌與兩種細菌之其他組合。
其他合適之組合包括泛養副球菌與三種其他細菌之組合。例如，泛養副球菌與嗜鹼副球菌、烯烴副球菌及嗜胺基副球菌之組合；泛養副球菌與吞噬胺基副球菌、富含類胡蘿蔔素副球菌及脫氮副球菌之組合；泛養副球菌與馬爾庫塞副球菌、考克塞副球菌及甲基副球菌之組合；泛養副球菌與吞噬溶劑副球菌、硫氰副球菌及/或善變副球菌之組合。熟習此項技術者將易於想像泛養副球菌與三種細菌之其他組合。
其他合適之組合包括泛養副球菌與四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五種等其他類型細菌組合。熟習此項技術者將易於想像泛養副球菌與多種細菌之其他組合。
在具體實例中，可將一或多種硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬之彼等細菌)施加於一或多種水體中以控制、最小化及/或消除不需之H2 S，從而促進水生及/或海洋動物群體。如本文所用之詞語「處理(treat，treating，treatment)」係指使用本案之揭示之細菌(諸如，選自副球菌屬之彼等細菌)預防性地防止可對水生及/或海洋動物群體具有有害作用之H2 S積累或改善對水生及/或海洋動物群體具有有害作用之現有H2 S污染。目前多種不同處理為可能的，其提昇水生及/或海洋動物群體(諸如，蝦、龍蝦、螯蝦、底棲魚、適於水產養殖之生物體及水生及/或海洋動物群體之組合)之產量及品質。
硫氧化細菌之作用模式為吾人所知且進一步描述於美國專利第7,160,712號(以全文引用的方式併入本文中)中。雖然不希望被包括本案之揭示之任一揭示案所束縛，但咸信硫氧化細菌及硫還原細菌使用根據五天生化需氧量或BOD5 所量測到之可溶性有機質作為能源。一些細菌(諸如，副球菌屬)可使用還原硫化合物(亦即，H2 S)作為其能源。當水體中不可獲得足夠量時，該等細菌亦需要電子受體來代謝能源。水中存在之電子受體之性質通常會促進在該環境中生長茂盛之微生物培養。水中在能量上最有利之反應通常為氧(O2 )還原成水(H2 O)。溶解氧存在於水中將常使不能夠使用硫化合物作為末端電子受體的細菌在水中代謝有機質。此外，大部分硫還原細菌能夠使用氧而非硫作為末端電子受體，且在水中可獲得足夠量時將 使用氧。當所存在之氧不充足時，硫還原細菌使用含硫酸根SO4 2－ 之化合物中的硫作為末端電子受體且在該過程中產生硫化氫(H2 S)。
如本文所用之「H2 S污染(H2 S contamination)」係指任何可偵測到之H2 S表現。該等表現可由大量因素引起，諸如所存在之細菌類型及量、水柱營養物含量、溶解氧含量及/或其他受壓或不正常環境狀況。該等表現之非限制性實例包括厭氧細菌生長之發展、對水生及魚類群體之壓迫及/或殺死及/或降低之水生及海洋動物品質形式(諸如，減小之動物尺寸或形狀)。舉例而言，表現包括降低之底棲動物(諸如，居住在厭氧區中或靠近厭氧區的魚、蝦、龍蝦、底棲魚、水產養殖生物體或螯蝦)之產量及品質。應瞭解表現為非限制性且本文列出適於根據本案之揭示處理之僅一部分表現。
在具體實例中，根據本案之揭示使用之組合物含有一或多種有效量之硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬之彼等細菌)以改善水域條件及/或緩解H2 S之任何有害表現。如本文所用之「有效量」係指足以誘發對水生或海洋動物群體之特定積極益處(諸如，總群體產量及/或群體中個別生物體之尺寸及品質增加)的硫氧化細菌之量。積極益處可具有美化性(其中生物體外表看來更大或更健康)或與健康相關或兩者之組合。在具體實例中，藉由使H2 S污染之水生環境與細菌(諸如，來自副球菌屬之彼等細菌)組合接觸來獲得積極益處以改善水生或海洋動物產量及/或品 質。處理包括使H2 S污染之水生環境與有效消除H2 S及/或將H2 S減少至對水生或海洋動物無即刻毒性或傷害之含量(例如，在水體及/或水柱下面即刻沈積物中6.0－9.0之pH值範圍中減少至低於0.03 ppm)之量的選自副球菌屬之細菌接觸。在具體實例中，水體或沈積物中H2 S之最終量為百萬分之0.01至百萬分之0.5 ppm之量或百萬分之0.1至百萬分之0.5之量。
所施加之特定硫氧化細菌之濃度一般視施加細菌達成之目的而定。舉例而言，施加劑量及頻率可視H2 S污染之類型及嚴重程度而變。在具體實例中，一或多種硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬之彼等細菌)係以足以建立水體中硫氧化細菌濃度為約100至100,000 CFU/ml或底層沈積物中硫氧化細菌濃度為約100至100,000 CFU/g之量施加於水體。在一些具體實例中，一或多種硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬之彼等細菌)係以足以建立水體中硫氧化細菌濃度為約1000 CFU/ml至10,000 CFU/ml或底層沈積物中硫氧化細菌濃度為約1000 CFU/g至10,000 CFU/g之量施加於水體。在具體實例中，一或多種硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬之彼等細菌)係以足以建立水體中硫氧化細菌濃度為約5000 CFU/ml至10,000 CFU/ml或底層沈積物中硫氧化細菌濃度為約5000 CFU/g至10,000 CFU/g之量施加於水體。如本文所用之CFU/ml係指每毫升之菌落形成單位，且CFU/g係指每公克之菌落形成單位。
在具體實例中，一或多種硫氧化細菌(諸如，選自副 球菌屬之彼等細菌)係以足以建立水體或其污染部分中至少約0.01至500 ppm之量或至少約0.1至250 ppm之量或0.1至100 ppm之量或0.1至50 ppm之量或0.1至10 ppm之量的硫氧化細菌濃度之量施加於水體。在具體實例中，一或多種硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬之彼等細菌)係以足以建立沈積物或其污染部分中至少約0.01至500 ppm之量或至少約0.1至250 ppm之量或0.1至100 ppm之量或0.1至50 ppm之量或0.1至10 ppm之量的硫氧化細菌濃度之量施加於水沈積物。在一些具體實例中，在需要處理之水域中建立0.01 ppm至約500 ppm之量的硫氧化細菌(諸如，泛養副球菌)(ATCC菌株35512,LMD(Delft Collection of Microorganisms))。在一些具體實例中，在沈積物中建立0.01 ppm至約500 ppm之量的硫氧化細菌(諸如，泛養副球菌)(ATCC菌株35512,LMD(Delft Collection of Microorganisms))
在具體實例中，根據本案之揭示使用之硫氧化細菌可以脈衝式施加添加至水體中。舉例而言，可藉由每小時、每天及/或每週脈衝式施加將諸如泛養副球菌之細菌施加於所處理之池塘以維持濃度為預定或目標量。舉例而言，可以含有3.5×109 CFU/g之無水調配物形式以一定的量及時間間隔施加硫氧化細菌，從而每1至7天維持待建立或維持之副球菌屬總量在100至100,000 CFU/ml之量直至達到及/或獲得處理目標，及在一些具體實例中每7天約10至100,000 CFU/ml直至達到或獲得目標。
可將一或多種硫氧化細菌添加至池塘、氧化塘或其他水體之支流中。在大的水體(諸如，氧化塘)中，為避免等待將硫氧化細菌分散至整個水體可能需要將硫氧化細菌撒播在整個水體上。飛機、船舶、岸基噴霧單元(shore based spraying unit)及其他習知之撒播方式可用以將硫氧化細菌施加於水體。可能需要將硫氧化細菌添加至水體中缺氧情況所處之區域而非將其添加至整個水體。
在具體實例中，一或多種硫氧化細菌可與其他微生物組合使用。合適微生物之非限制性實例包括一或多種選自由以下各物組成之群之微生物：不動菌屬(Acinetobacte r)、曲黴菌屬(Aspergillus )、固氮螺旋菌屬(Azospirillum )、伯克霍爾德氏菌(Burkholderia )、芽孢桿菌屬、擬蠟菌屬(Ceriporiopsis )、腸桿菌屬(Enterobacter )、埃希氏菌屬(Escherichia )、乳桿菌屬(Lactobacillus )、類芽孢桿菌屬(Paenebacillus )、假單胞菌屬(Pseudomonas )、紅球菌屬(Rhodococcus )、鞘氨醇單胞菌屬(Syphingomonas )、鏈球菌屬(Streptococcus )、硫桿菌屬(Thiobacillus )、木黴菌屬(Trichoderma )、黃單胞菌屬(Xanthomonas )及其組合。來自芽孢桿菌屬之合適微生物之非限制性實例可選自由以下各物組成之群：嗜鹼芽孢桿菌、短芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌、環狀芽孢桿菌、克勞氏芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、遲緩芽孢桿菌、解澱粉芽孢桿菌、燦爛芽胞桿菌、巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、短小芽胞桿菌、巴斯德氏芽胞桿菌、 蘇雲金芽孢桿菌或其組合。舉例而言，具有菌株SB－3112(ATCC PTA－3142)之所有特徵且描述於美國專利第6,649,401號(以全文引用的方式併入本文中)中的巨大芽孢桿菌可與根據本案之揭示之硫氧化細菌組合使用。視處理目標及條件而定，諸如泛養副球菌之副球菌屬及此等其他微生物可以多種重量比混合。舉例而言，副球菌屬可與另一種微生物混合以製成特徵為10：1至1：10之一系列比率(wt/wt)的調配物，例如：9：2、8：3、7：4、6：5、5：6、4：7、3：8、2：9或1：10。
在具體實例中，根據本案之揭示使用之一或多種硫氧化細菌可與其他組合物(諸如，PondPlus牌芽孢桿菌聚生體(consortium)及/或PondProtect牌硝化細菌聚生體，兩者均自Novozymes獲得)混合以形成混合物。
在一些具體實例中，在需要處理之水域或沈積物中建立0.01 ppm至約500 ppm之量的硫氧化細菌(諸如，泛養副球菌)(ATCC菌株35512,LMD(Delft Collection of Microorganisms))與巨大芽孢桿菌組合之混合物。根據本案之揭示使用之合適混合組合物的非限制性實例包括包含在10：1至1：10之比率(wt/wt)範圍內(例如，9：2、8：3、7：4、6：5、5：6、4：7、3：8、2：9或1：10)及在一具體實例中1.5至2.5之比率範圍內的如上所討論之泛養副球菌及巨大芽孢桿菌或由其組成的組合物。一般技術者將易於想像其他合適之混合比率，包括(但不限於)4：1至1：4之重量比。
在具體實例中，處理進一步包括一或多個改變水域或 底層沈積物化學性質以使硫化學物質的還原不利之步驟。舉例而言，在發現需要處理之水域或底層沈積物最初並不具有適於充當末端電子受體之化學物質的情況下，可將還原比硫酸根之還原在能量上較為有利之一或多種氧化劑添加至水體中。在具體實例中，處理係針對存在厭氧區及產生H2 S之底層沈積物作為主要目標。在具體實例中，硫氧化細菌(諸如，選自副球菌屬之彼等細菌)可單獨或與一或多種適於充當電子受體之氧化劑組合施加。在具體實例中，合適之氧化劑為大部分硫還原細菌不可使用其作為電子受體之化學物質。合適氧化劑之非限制性實例包括含有硝酸根(NO3 － )組分之化學物質，其可在生物學上還原成氮氣N2 ，及/或過氧化氫H2 O2 ，過氧化氫可接著在生物學上還原成水。將一或多種氧化劑(其亦將與細菌(最初存在或添加)組合存在於底層沈積物中)添加至水體中將改變底層沈積物之氧化還原電位(ORP)。底層沈積物中目標ORP範圍為約－330 mV至＋100 mV。在具體實例中，在添加副球菌屬物質後低ORP將可能隨著時間發展。此外，在具體實例中，添加微生物以期望H2 S發展，且其將存在於其他營養源(甚至需氧)上之水及沈積物中，直至出現H2 S產生之條件。
根據本案之揭示使用之一或多種氧化劑的合適之非限制性實例包括氧氣O2 、臭氧O3 、過氧化物(諸如，過氧化氫H2 O2 、過氧化鈣CaO2 ．H2 O、過氧化鎂MgO2 ．H2 O)、硝酸鹽R(NO3 )x 、亞硝酸鹽RNO2 、高錳酸鹽KMnO4 、二 鉻酸鉀K2 Cr2 O7 、氯酸鉀KClO3 及/或二氧化氯ClO2 及其組合。在具體實例中，可在生物學上還原成氮氣N2 之NO3 － 適用於本案之揭示。NO3 － 之使用亦適於由於硝化作用之正常過程而使硝酸根足量存在的許多水產養殖應用。在具體實例中，合適之氧化劑包括一或多種硝酸鹽，諸如硝酸鈉NaNO3 ，其單獨或與硝酸鈣Ca(NO3 )2 ．4H2 O組合使用。
雖然本案之揭示描述ORP根據添加之化學物質而增加，但此主要為生物化學過程。替代性電子受體之添加使細菌改變水域及/或沈積物之ORP。在系統中所存在之細菌不能還原硝酸根(或其他替代電子受體)或不能氧化硫的情況下，添加其適於促進電子受體之還原且從而使ORP增加。在增加之ORP下，對細菌而言，硫之還原不再熱力學有利，且更有效使用其他電子受體之細菌將比尤其適於使用硫之細菌佔優勢。
除改變ORP外，可能需要改變pH值。pH值可改變至任何合適之程度，諸如藉由農民測定特定水產養殖場中動物生長最佳的pH值。在具體實例中，目標pH值為約6.0至約9.0，包括pH 6.0至pH 9.0。因此，pH值調節劑可以足以將水體之pH值改變至約6.0至約8.5之pH值的量添加。目標ORP及目標pH值逆相關；pH值愈低，所需ORP位準愈高，且反之亦然。
在處理之前水體中最初存在很少氧化劑之情況下，可將大劑量之氧化劑添加至水體中。所需之特定量可針對各水體來計算。需要之量將視以下各因素而定：所處理之水 體體積、其目前ORP、目標ORP、任一添加劑之濃度、溫度(其影響化學物質之平衡點以及生物過程發生之速率)、總有機酸之濃度、總硫濃度及產生H2 S之硫物質的總濃度。在具體實例中，建立約0.01 ppm至約500 ppm之量之硝酸根，或水體中約1.0 ppm至約250 ppm之硝酸根濃度或水體中約0.01 ppm至約10 ppm之硝酸根濃度。舉例而言，水體之化學性質可藉由建立水體中200 ppm或約200 ppm之硝酸根濃度來改良。如本文所用之「ppm」意謂百萬分率。
氧化劑可添加至水體之支流中。可能需要將該氧化劑添加至水體中ORP最為降低之區域而非將其添加至整個水體。
在ORP處理後，基於維持，可能需要將額外氧化劑添加至系統中。舉例而言，可定期(諸如，基於每小時、每天或每週)將維持劑量之氧化劑脈衝輸送至水體中。在具體實例中，維持劑量之液體硝酸鈉或硝酸鈣溶液適用於本案之揭示。
如初步處理的情況一樣，達成維持目的所需之維持劑量的大小將會隨水體而變化，且可個別計算。在具體實例中，維持劑量之合適量包括每公升水體積約1.2 mg NO3 － 之量。在具體實例中，劑量係經提供以維持約1 ppm至約10 ppm之量的硝酸根。
在具體實例中且在已添加改變pH值及ORP之化學物質後(若需要)，將硫氧化細菌添加至水域中。通常較佳 在ORP化學物質添加至水域後即刻引入硫氧化細菌。在改變pH值及ORP之化學物質經數天之過程添加於大規模初步處理之情況下，通常較佳在pH值及ORP各自處理後添加硫氧化細菌。
該本案之揭示之處理使H2 S污染之區域與有效量之選自副球菌屬之細菌接觸以改善水生及海洋動物群體。在具體實例中，藉由將單獨或與氧化劑及/或pH值調節劑組合的一或多種硫氧化細菌(諸如，來自副球菌屬之細菌)施加於需要處理或H2 S控制之區域(諸如，水塘、池塘、稻田、魚場、湖泊、河口、海洋、廢水氧化塘)來處理此等區域。在具體實例中，施加硫還原細菌(諸如，選自副球菌屬之細菌)及/或氧化劑直至達到處理目標。然而，處理之持續時間可視情況之嚴重程度而變。舉例而言，處理可持續數天至數月，視處理目標是為控制、減少及/或消除H2 S污染抑或增加水生或海洋動物(諸如，蝦、龍蝦、水產養殖生物體及/或螯蝦)之產量及/或品質而定。在根據本案之揭示之一些處理後，水生及/或海洋動物之產量增加5%至200%之量。在具體實例中，水生及/或海洋動物之產量增加10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%或200%之量。在根據本案之揭示之一些處理後，水生及/或海洋動物之尺寸增加1%至10%，包括(但不限於)2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或更大。
根據本案之揭示之處理包括初始評估用於生長水生或海洋動物之水體。可量測、觀測及/或建立各種特徵作為處 理過程之部分。處理水域之合適特徵包括：透明度、水溫、pH值、溶解氧、鹽度、EC、總鹼度、硬度、總氨、亞硝酸根及/或硝酸根。在具體實例中，透明度量可建立在約7.0 cm至約40 cm。在具體實例中，水溫量可建立在早晨約23.0℃至約30.1℃及/或下午31.0℃至約33.5℃。在具體實例中，水體pH值可建立及/或改變至約7.00至約8.5。在具體實例中，早晨時間合適之pH值為約7.6至7.9。在具體實例中，傍晚時間合適之pH值為約8.2至約8.5。在具體實例中，視深度及時刻而定，溶解氧量可建立在約2.0 ppm至約8.0 ppm。在具體實例中，根據本案之揭示使用之合適水體鹽度量為約0.5至45 ppt。在具體實例中，EC量可建立在約4.5至12 mcm/cm。在具體實例中，總鹼度量可建立在約80 ppm至約305 ppm。在具體實例中，總硬度量可建立在約750 ppm至約1826 ppm。在具體實例中，總氨量可建立在0.006 ppm至約0.070 ppm。在具體實例中，亞硝酸根量可建立於0.0至約0.009 ppm。在具體實例中，硝酸根量可建立在約2.5 ppm至約20 ppm。
在具體實例中，處理水生或海洋動物(諸如，水產養殖)之方法包括使需要處理或淨化之水體或其沈積物與一或多種足以控制、減少或消除水體或沈積物中H2 S之量的硫氧化細菌接觸。在具體實例中，硫氧化細菌之量足以建立沈積物中約100 CFU/g至約100,000 CFU/g之量的硫氧化細菌濃度。在具體實例中，硫氧化細菌之量足以建立水體中約100 CFU/ml至約100,000 CFU/ml之量的硫氧化細 菌濃度。水體可為水產養殖場、水塘、池塘、稻田、廢水氧化塘、湖泊、河口、海洋、其污染部分或其組合。在具體實例中，合適之方法可包括藉由建立水體中約0.01 ppm至約500 ppm之硝酸根濃度或水體中約1.0 ppm至約250 ppm之硝酸根濃度或水體中約0.01 ppm至約10 ppm之硝酸根濃度來改良水體之化學性質的步驟。舉例而言，水體之化學性質可藉由建立水體中200 ppm或約200 ppm之硝酸根濃度來改良。該等方法亦可包括將水生或海洋動物(諸如，魚、蝦、龍蝦、螯蝦、底棲魚、有鰭魚、對蝦、牡蠣、貽貝、鳥蛤、軟體動物、適於水產養殖之任一生物體及其組合)在水體中養殖之步驟。在具體實例中，硫氧化細菌之有效量為足以維持H2 S在百萬分之1(1 ppm)以下至少1一週之量。在具體實例中，硫氧化細菌之量為0.01 ppm至500 ppm。根據本案之揭示，亦可添加其他微生物。根據本案之揭示之方法適於增加生長在水產養殖場中之任一生物體(包括(但不限於)魚及/或植物)的產量及品質。
本案之揭示進一步係關於包含硫氧化細菌之調配物。根據本案之揭示使用之組合物包括用於處理水生及海洋動物之組合物，其包含預定量之泛養副球菌。舉例而言，可裝配含有100%泛養副球菌之1 KG包裝。其他組合物包括預定量之泛養副球菌以及至少另一種微生物。舉例而言，泛養副球菌可與諸如以下各菌之芽孢桿菌屬微生物組合：嗜鹼芽孢桿菌、短芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌、環狀芽孢桿菌、克勞氏芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、遲緩芽孢桿菌、解 澱粉芽孢桿菌、燦爛芽胞桿菌、巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、短小芽胞桿菌、巴斯德氏芽胞桿菌、蘇雲金芽孢桿菌或其組合。組合物可包含泛養副球菌與另一種微生物以各種重量比(wt/wt)(視組合物所要目的或水域/沈積物情況而定)之組合或由其組成。舉例而言，泛養副球菌及另一種微生物可形成特徵為4：1至1：4之量之重量比的混合物。在一具體實例中，泛養副球菌與巨大芽孢桿菌之重量比為1.5至2.5。
適於本案之揭示之組合物亦包含1×105 至約11×109 CFU/gm(例如，3×109 CFU/gm)之量之泛養副球菌或由其組成。泛養副球菌可以200 g之預定量個別包裹。其他組合物包括1×105 至約11×109 CFU/gm之量的泛養副球菌與1×105 至約11×109 CFU/gm之量的巨大芽孢桿菌之組合。無水調配物可以預定尺寸個別包裹或包裝有預定量之泛養副球菌及巨大芽孢桿菌(諸如，3×109 CFU/gm)。
在具體實例中，適用於本案之揭示之組合物之劑量可施加於水體或土壤/沈積物以預防H2 S污染及/或處理H2 S污染。根據本案之揭示用於預防及處理之泛養副球菌及巨大芽孢桿菌的合適施加時間及劑量顯示於下表1中：
表1顯示根據本案之揭示每批約5－10 Kg/10,000 m2 之合適劑量。此等數目可針對待處理之較大池塘或沈積物區域及/或較大/較小之批次大小來調整。
以下非限制性實例進一步說明根據本案之揭示之組合物、方法及處理。應注意本案之揭示不侷限於實例中具體化之詳情。
實施例I
在三個獨立實驗中評估使用細菌泛養副球菌控制硫化 氫(H2 S)之方法。在實驗I中，藉由將蝦塘沈積物與蝦飼料混合三天來產生H2 S。產生H2 S後，將淤泥分成如下4組：對照組(未添加細菌及硝酸鈉(NaNO3 ))；處理1(添加200 ppm NaNO3 )；處理2(添加5 ppm細菌及200 ppm NaNO3 )；處理3(添加10 ppm細菌及200 ppm NaNO3 )。結果顯示對照組中硫化物(S2－ )及H2 S含量自第1天起增加直至研究結束。所有處理組中S2－ 及H2 S兩者含量均減少直至硝酸根濃度變成零，接著S2－ 及H2 S含量再次增加。然而，在處理2、3及1中分別觀測到S2－ 及H2 S之最低含量。
來自實驗I之結果顯示如下：對照組 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水。
處理組1 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水＋3天後200 ppm NaNO3 。
處理組2 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水＋3天後200 ppm NaNO3 及5 ppm泛養副球菌。
處理組3 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水＋3天後200 ppm NaNO3 及10 ppm泛養副球菌。
實驗I之硫化物、H2 S及硝酸根含量顯示於下表2中。
表2 來自對照組及實驗組之硫化物、硫化氫及硝酸根的平均值±SD。注意：具有不同字母之數字表明統計上顯著之差異P<0.05。
完全如實驗I般建立實驗2，其中例外為在測試之前不將蝦塘沈積物與蝦飼料混合。添加硝酸鈉以維持實驗持續期間OMP位準。結果顯示對照組中S2－ 及H2 S之含量類似於實驗1增加。在所有處理組中，S2－ 及H2 S之含量在自處理起3天時變成零。
對照組 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水。
處理1 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水＋200 PPm NaNO3 。
處理2 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水＋200 ppm NaNO3 及5 ppm泛養副球菌。
處理3 淤泥200 g，蝦飼料100 g，及800 ml池塘水＋200 ppm NaNO3 及10 ppm泛養副球菌。
來自實驗2之結果顯示於下表3中：
表3 來自對照組及實驗組之硫化物、硫化氫及硝酸根的平均值±SD。注意：具有不同字母之數字表明統計上顯著之差異P<0.05。
在實驗3中，細菌及硝酸鈉之濃度減少至1 ppm泛養副球菌及10 ppm硝酸鈉。與實驗2相同，建立實驗3。在實驗3中，當與實驗2相比時，在對照組中觀測到S2－ 及H2 S含量增加。此外，在實驗3中，S2－ 及H2 S含量在第4天變成零。S2－ 及H2 S之含量在處理1及2中增加，但仍比對照組低。
對照組 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水。
處理組1 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水＋10 ppm NaNO3 。
處理組2 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水＋1 ppm泛養副球菌。
處理組3 淤泥200 g，蝦飼料50 g，及800 ml池塘水＋10 ppm NaNO3 及1 ppm泛養副球菌。
來自實驗III之結果顯示於下表4中：
表4 來自對照組及實驗組之硫化物、硫化氫及硝酸根的平均值±SD。注意：具有不同字母之數字表明統計上顯著之差異P<0.05。
實驗I、II及III之結果表明泛養副球菌可用於控制因單獨蝦塘沈積物或與蝦飼料混合之蝦塘沈積物所產生的H2 S。需要硝酸根來支撐細菌活性，然而典型蝦塘天然含有10 ppm以上之含量的硝酸根。該等結果證明當細菌施加於蝦或魚塘或沈積物中時其可適用。
實施例III
執行一項研究以觀測在實驗室條件下泛養副球菌對控制硫化氫(H2 S)及NaNO3 之作用。藉由將200 g池塘土壤淤泥與50 g蝦飼料在1,000 ml燒瓶中混合3天來製備H2 S。將混合物分成四個處理組及3個重複的實驗且如下處理： 組1 未經處理之對照組 組2 NaNO3 添加至200 ppm 組3 泛養副球菌添加至5 ppm及NaNO3 添加至200 ppm 組4 泛養副球菌添加至5 ppm及NaNO3 添加至200 ppm 表5 顯示研究之結果：
注意：具有不同字母之數字表明統計上顯著之差異P<0.05。
該研究表明對照組中H2 S濃度自始至終增加。實驗組2、3及4中，在H2 S濃度增加後，H2 S濃度減少直至NO3 － 濃度減少至零。
實施例IV
進行一項研究以檢測預防H2 S產生所需之細菌之合適數量。
將200 g池塘土壤淤泥與50 g蝦飼料混合在1,000 ml燒瓶中。將混合物分成5個處理組，其中每組進行3個重複的實驗且如下處理：組1 未經處理之對照 組2 添加NaNO3 至10 ppm 組3 泛養副球菌添加至0.1 ppm及NaNO3 添加至10 ppm 組4 泛養副球菌添加至1 ppm及NaNO3 添加至10 ppm 組5 泛養副球菌添加至5 ppm及NaNO3 添加至10 ppm 組6 泛養副球菌添加至10 ppm及NaNO3 添加至10 ppm。 將3－5 g NaNO3 添加至所有燒瓶中以維持10 ppm 7天。
使用Hach套組(美國)每天量測H2 S，歷時七天。結果顯示於表6中。
注意：具有不同字母之數字表明統計上顯著之差異P<0.05。
表6顯示組1(對照組)中H2 S濃度自實驗開始至實驗結束增加。在組2中，H2 S之產生減少直至第4天。在 組3及4中，H2 S在4天內減少至零。在組5及組6中，H2 S之產生在僅3天內減少至零。此試驗表明至少0.1 ppm之細菌含量可為控制由與蝦飼料混合之蝦塘淤泥累積的H2 S濃度之有效量。
因此，細菌泛養副球菌可用於控制由與蝦飼料混合之蝦塘淤泥累積之H2 S濃度。最佳濃度之NaNO3 可為細菌過程連續發生所需。來自此研究之結果可予以應用且用於蝦塘或其他海洋或水生動物。
實施例V
執行測試以觀測包含泛養副球菌與巨大芽孢桿菌之混合物或由其組成之組合物對在低鹽度條件下培養之白蝦的生長、存活及產生之影響，且觀測混合物對蝦塘水質之影響。
材料及方法
提供重量比為1.5至2.5之泛養副球菌與巨大芽孢桿菌之混合物(CFU/g為約3×109 )。
提供在泰國曼谷之具有密閉式再循環系統之具有低鹽度條件的私人蝦場。提供六個獨立池塘且將其分成兩組。組I包括經混合物處理之3個池塘。組II包括類似於組I池塘之3個池塘，其中例外為未向此等池塘中添加混合物。所有池塘均具有4,000 m2 之面積及約1.5至1.8公尺(m)之水深。每7天將混合物施加於經處理之池塘直至捕撈，以維持其中細菌濃度在約0.1 ppm。未施加其他處理至組I。所有六個池塘均處於相同管理下直至捕撈。來自無病原體 之孵卵器之仔蝦(post larvae)的蝦養殖密度為40 PL/M2 。
每天用商品粒狀食物飼養蝦4次。在養殖後約4個月捕撈池塘。
對生長、存活及產量之研究
每7天抽取各池塘中的蝦且量測其平均重量直至捕撈(在池塘養殖後30天開始)。捕撈後，計算存活率、生長率、飼料轉化率及產量且進行比較。
對水實之研究
自所有六個池塘採集水樣且在給定時間進行以下實驗室測試。
1.溶解氧：每天7：00及16：00。
2.水之pH值：每天7：00及16：00。
3.鹽度：每週量測一次。
4.總鹼度及硬度：每週量測一次。
5.電導率：每週一次。
6.透明度：每週一次。
7.總氨、亞硝酸根、硝酸根及硫化氫：每週一次。
8.氧化還原電位：每兩週一次。
使用t檢驗將所有資料與對照池塘比較。
下表7係關於如上所述混合物對蝦之生長、存活及產生的影響。更特定言之，表7顯示經處理之池塘及對照池塘的平均體重及平均日生長。
結果：經混合物處理之池塘中蝦的平均體重及平均日生長比未經處理之對照池塘中蝦的生長大。
下表8顯示經本案之揭示之混合物處理之池塘與未經處理之池塘之間的生長、存活率、飼料轉化率及產量比較。
注意：1 rai＝1,600 M2
表8上同一行中不同上標或字母表明顯著不同(P<0.05)。
結果：平均體重、存活率、飼料轉化率及產量在組I中較大且組II中較小。
更特定言之，研究顯示產量(kg/ha)增加33%；平均體重(g)增加9%；平均日生長(公克/天)改善12%；存活率改善21%；飼料轉化率減少23%。
進行關於混合物對蝦塘中水質之影響的研究。下表9顯示處理池塘及對照池塘中之水質參數(範圍及平均值)。
注意：同一列中不同上標或字母表明顯著不同(P<0.05)。
表10顯示處理池塘及對照池塘中氧化還原電位值。
實施例VI
表11顯示根據本案之揭示之一種組合物的特徵。
應瞭解可對本文所揭示之具體實施例作出各種修改。因此，不應將以上描述理解為限制性，而僅為具體實施例之例證。熟習此項技術者將想像在隨附於本文之申請專利範圍之範疇及精神內的其他修改。

Claims (33)

  1. 一種處理包含水生或海洋動物的水體之方法，該方法包含：使該水體或其沈積物與足以控制、減少、或消除該水體或沈積物中H2S之量的泛養副球菌(Paracoccus pantotrophus)種類之一或多種硫氧化細菌接觸，所述的量為該水體中約100CFU/ml至約100,000CFU/ml之有效量或該沈積物中約100CFU/g至約100,000CFU/g之有效量，並藉由建立該水體或其沈積物中約0.01ppm至約500ppm之硝酸根濃度來改良該水體之化學性質，其中該水體或其沈積物包含一或多種水生或海洋動物，且相較於沒有添加硫氧化細菌之相同的水體或其沈積物，該水生或海洋動物的產量增加，且其中改良該水體或其沈積物之化學性質的步驟包含建立該水體中或其沈積物中至少約-330mV之氧化還原電位位準。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該水體為水產養殖場、農田、水塘、池塘、廢水氧化塘、稻田、湖泊、河口、海洋或其組合。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該水體為水產養殖場。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該水體為農田。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該水體為水塘。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該水體為池塘。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中所述接觸包含接 觸在該水體或其沈積物內的厭氧區。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該水體或其沈積物中之硝酸根濃度為約1ppm至約250ppm。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該水體或其沈積物中之硝酸根濃度為約200ppm。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含將包含以下各物之水生或海洋動物在該水體中養殖，魚、蝦、龍蝦、鰻魚、螯蝦、底棲魚、有鰭魚、對蝦、牡蠣、貽貝、鳥蛤、軟體動物、或其組合。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含在該水體中養殖魚。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含在該水體中養殖蝦。
  13. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含在該水體中養殖龍蝦。
  14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該泛養副球菌之有效量為足以維持H2S在1ppm以下至少1週之量。
  15. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含添加芽孢桿菌屬(Bacillus)之其他微生物至該水體或其沈積物中，該芽孢桿菌屬係選自以下組成之群：嗜鹼芽孢桿菌(Bacillus alkalophilus)、短芽孢桿菌(Bacillus brevis)、凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、環狀芽孢桿菌(Bacillus circulans)、克勞氏芽孢桿菌(Bacillus clausii)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、遲緩芽孢桿菌(Bacillus lentus)、解澱粉芽孢桿菌(Bacillus amyoliquofaciens)、燦爛芽胞桿菌(Bacillus lautus)、巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilus)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(Bacillus stearothermophilus)、短小芽胞桿菌(Bacillus pumilus)、巴斯德氏芽胞桿菌(Bacillus pasteurii)、蘇雲金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)和其組合。
  16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中相較於沒有添加硫氧化細菌之相同的水體或其沈積物，該水生或海洋動物的產量增加至少5%。
  17. 一種增加水體中水生及海洋動物產量之方法，該方法包含，藉由建立該水體中約100CFU/ml至約100,000CFU/ml之有效量及該沈積物中約100CFU/g至約100,000CFU/g之有效量的泛養副球菌之硫氧化細菌群體來減少該水體或其沈積物中H2S之量；及藉由建立該水體中約0.01ppm至約500ppm之硝酸根濃度來改良該水體之化學性質，其中該水體包含一或多種水生或海洋動物的產量增加，且其中改良該水體之化學性質的步驟包含建立該水體中或其沈積物中至少約-330mV之氧化還原電位位準。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該水體中H2S之最終量在1ppm以下。
  19. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該水體或沈積物中H2S之最終量在0.5ppm以下。
  20. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該水體或沈積 物中H2S之最終量為0.1ppm至0.5ppm。
  21. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含建立該水體中約6.0至9.0之pH值。
  22. 如申請專利範圍第17項之方法，其中減少水體和其沈積物中H2S之量的步驟在該水體內的厭氧區中進行。
  23. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含將包含以下各物之水生或海洋動物在該水體中養殖，魚、蝦、龍蝦、鰻魚、螯蝦、底棲魚、有鰭魚、對蝦、牡蠣、貽貝、鳥蛤、軟體動物或其組合。
  24. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含在該水體中養殖魚。
  25. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含在該水體中養殖蝦。
  26. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含在該水體中養殖龍蝦。
  27. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含添加芽孢桿菌屬之其他微生物至該水體或其沈積物中，該芽孢桿菌屬係選自以下組成之群：嗜鹼芽孢桿菌、短芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌、環狀芽孢桿菌、克勞氏芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、遲緩芽孢桿菌、解澱粉芽孢桿菌、燦爛芽胞桿菌、巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、短小芽胞桿菌、巴斯德氏芽胞桿菌、蘇雲金芽孢桿菌和其組合。
  28. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該水生或海洋動物的產量增加至少5%。
  29. 一種處理包含水生及海洋動物的水體之組合物，其中該組成物包含預定量之泛養副球菌以及預定量之巨大芽孢桿菌，且其中該水體為水產養殖場、農田、水塘、池塘、稻田、湖泊、河口、海洋或其沈積物，其中泛養副球菌之預定量係指該水體中約100CFU/ml至約100,000CFU/ml之有效量或該沈積物中約100CFU/g至約100,000CFU/g之有效量，足以控制、減少或消除該水體或其沈積物中H2S，並藉由建立該水體或其沈積物中約0.01ppm至約500ppm之硝酸根濃度，以及建立該水體中或該沈積物中至少約-330mV之氧化還原電位位準，來改良該水體或其沈積物之化學性質。
  30. 如申請專利範圍第29項之組合物，其進一步包含一或多種其他微生物。
  31. 如申請專利範圍第30項之組合物，其中該一或多種其他微生物包含來自芽孢桿菌屬之物種。
  32. 如申請專利範圍第31項之組合物，其中該芽孢桿菌屬係選自由以下各物組成之群：嗜鹼芽孢桿菌、短芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌、環狀芽孢桿菌、克勞氏芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、遲緩芽孢桿菌、解澱粉芽孢桿菌、燦爛芽胞桿菌、枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、短小芽胞桿菌、巴斯德氏芽胞桿菌、蘇雲金芽孢桿菌、及其組合。
  33. 如申請專利範圍第29項之組合物，其中該泛養副球菌及該巨大芽孢桿菌形成特徵為4：1至1：4之量之重量比的混合物。
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