改善水生或海生动物产量和/或质量的方法.pdf

本文公开了处理水生或海生动物水体的方法，包括使水体与一种或多种其量足以控制、减少或消除水体中H2S的硫氧化细菌相接触，所述硫氧化细菌例如选自副球菌属(Paracoccus)的那些。以有效改善被H2S污染的环境中水生或海生动物的产量和质量的预定量向该环境施用一种或多种选自副球菌属的硫氧化细菌。本文亦公开了可用于处理水生或海生动物水体的组合物。

1.  一种用于处理水生或海生动物的方法，包括：
用一种或多种选自副球菌属(genus Paracoccus)的硫氧化细菌接触包含一种或多种水生或海洋动物的水产养殖场、农场、水池、池塘、稻田、湖泊、河口湾、海洋或沉积物，所述细菌的量足以控制、减少或消除水体或沉积物中的H₂S；与未处理的对照相比，被处理的水生或海洋动物的产量被提高。

2.  依据权利要求1的方法，其中所述量足以在沉积物中建立大约100CFU/g到大约100,000CFU/g的量的硫氧化细菌浓度。

3.  依据权利要求1的方法，其中所述量足以在水体中建立大约100CFU/ml到大约100,000CFU/ml的量的硫氧化细菌浓度。

4.  依据权利要求1的方法，与未处理的对照相比，被处理的水生或海洋动物的产量被提高至少5％。

5.  依据权利要求4的方法，与未处理的对照相比，被处理的水生或海洋动物的产量被提高至少10％。

6.  依据权利要求1的方法，进一步包括通过在水体中建立大约0.01ppm到大约500ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。

7.  依据权利要求1的方法，进一步包括通过在水体中建立大约1ppm到大约250ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。

8.  依据权利要求1的方法，进一步包括通过在水体中建立大约200ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。

9.  依据权利要求1的方法，进一步包括在水体中放养水生或海生动物，包括鱼、虾、龙虾、鳗鲡、螯虾、底栖鱼、有鳍鱼、对虾、牡蛎、贻贝、鸟蛤、软体动物、或其组合。

10.  依据权利要求1的方法，其中所述量是足以保持H₂S在百万分之一以下至少一周的量。

11.  依据权利要求1的方法，其中所述副球菌属细菌(Paracoccus)的量为0.01ppm到500ppm。

12.  依据权利要求1的方法，进一步包括添加与选自副球菌属的一种或多种硫氧化细菌组合的一种或多种额外的微生物。

13.  依据权利要求1的方法，其中所述额外的微生物是芽孢杆菌属细菌 (Bacillus)，包括嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alkalophilus)，短芽孢杆菌(Bacillus brevis)，凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)，环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)，克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)，解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyoliquofaciens)，灿烂芽孢杆菌(Bacillus lautus)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilus)，嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)，短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，巴氏芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)，苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)，或其组合。

14.  一种增加水体中水生和海生动物产量的方法，包括：减少含有一种或多种水生或海生动物的水体或沉积物中H₂S的量，其通过在所述水体中建立大约100CFU/ml到大约100,000CFU/ml的量的选自副球菌属的硫氧化细菌群体，且在所述沉积物中为大约100CFU/g到大约100,000CFU/g的量；并且通过在水体中建立大约0.01ppm到大约500ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质；所述水体为水产养殖场、农场、水池、池塘、稻田、湖泊、河口湾或海洋；与未处理的对照相比，被处理的水生或海洋动物的产量被提高。

15.  依据权利要求14的方法，其中所述修改水体化学性质的步骤包括在所述水体或所述水体的沉积物中建立至少大约-330mV的氧化还原电势水平，其中水体中H₂S的最终量在百万分之一以下。

16.  依据权利要求14的方法，其中在水体或沉积物中H₂S的最终量在百万分之0.5以下，百万分之0.4以下或百万分之0.3以下。

17.  依据权利要求14的方法，其中在水体或沉积物中H₂S的最终量是百万分之0.1到百万分之0.5的量。

18.  权利要求14的方法，进一步包括在所述水体中建立大约6.0到9.0的pH。

19.  依据权利要求14的方法，与未处理的对照相比，所述被处理的水生或海生动物的产量提高了至少5％。

20.  依据权利要求19的方法，与未处理的对照相比，所述被处理的水生或海生动物的产量提高了至少10％。

21.  一种用于处理水体中的厌氧区或其沉积物中的水生和海生动物的组合物，其包含预定量的泛养副球菌(Paracoccus pantotrophus)和预定量的巨大 芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。

22.  依据权利要求21的组合物，进一步包含一种或多种额外的微生物。

23.  依据权利要求22的组合物，其中所述一种或多种额外的微生物包含来自芽孢杆菌属的菌种。

24.  依据权利要求23的组合物，其中所述芽孢杆菌属细菌选自下组：嗜碱芽孢杆菌，短芽孢杆菌，凝结芽孢杆菌，环状芽孢杆菌，克劳氏芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，迟缓芽孢杆菌，解淀粉芽孢杆菌，灿烂芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，嗜热脂肪芽孢杆菌，短小芽孢杆菌，巴氏芽孢杆菌，苏云金芽孢杆菌、或其组合。

25.  依据权利要求21的组合物，其中泛养副球菌和巨大芽孢杆菌形成混合物，其特征在于重量比为4:1到1:4的量。

改善水生或海生动物产量和/或质量的方法
本申请是基于申请日为2008年04月09日，申请号为200880020095.6(PCT/US2008/059714)，发明名称为：“改善水生或海生动物产量和/或质量的方法”的专利申请的分案申请。
相关申请的相互参照：
该申请根据美国法典第35册第119条要求在2007年4月13日提交的60/911,718号临时申请的优先权或权益，将该临时申请的全部内容通过引用的方式包括在本文之中。
技术背景
1.技术领域
本公开概括地涉及水处理以及在水生和海生环境中控制硫化氢的方法。该方法可用于向水生或海生动物池塘和沉积物应用，所述水生或海生动物池塘(aquatic or marine animal ponds)和沉积物需要进行处理以控制、尽量减少和/或消除硫化氢(H₂S)以提高水生和海生动物的产量和/或质量。
2.技术背景
许多水生和海生的环境，诸如鱼场(fish farm)、水池(pool)、池塘(pond)、废水氧化塘(waste lagoon)、湖泊(lake)、河口湾(estuary)以及海洋(ocean)在水柱(water column)中含有一个或者多个好氧区以及一个或多个厌氧区。在靠近水柱表面的有氧区，空气和风引入氧气，而好氧细菌产生磷酸盐、二氧化碳和氨气等。在靠近水柱底部的厌氧区，厌氧微生物倾向于产生硫化氢、氨气和甲烷等。在厌氧区及其下沉积物中硫化氢的积聚是有毒的和不受欢迎的，因为它们给水生和海生动物群体带来压力。在某些情况下，比如在商业化的鱼塘和虾塘中，群体生活在水体底部或者靠近水体底部的地方，处于厌氧区之中或者接近该区，硫化氢的积聚会减少该群体的产量和/或其个体的质量。
在本领域中对于与厌氧区相关的问题已知若干解决方法。例如，可将化学氧化剂，诸如臭氧、二氧化氯、和过氧化氢、过氧化钙或过氧化镁，添加 入水体中以缓解厌氧的状况。尽管这些方法可能有效，但是它们可能是昂贵的，迫使使用者尽可能减少添加入水体的氧化剂的量。这种对节约的需要若导致剂量不足，则可能是有害的。剂量不足会带来问题，因为它会造成不充分氧化或部分氧化，产生气味问题。当将二氧化氯添加至有机酸时，不充分氧化会导致氯乙酸的生成，氯乙酸在非常低的浓度下有可察觉的恶臭。然而，这些步骤是设计用来消除气味的，而可能对环境中的水生和海生动物(诸如虾或鱼)有害。
其他已知的控制硫化氢的方法包括用氧处理水。例如，美国5,876,990号专利描述了一种用来降低污染的生化介质系统。该系统包括提供缓慢消散到水环境中的氧诱导剂的第一种介质，以及提供氧供给者的第二种介质。所述两种介质在水环境中结合，以受调控的速率产生新生氧，使得氧被吸收到周围的水环境中，促进好氧物种的生长，并且减少生物污染。然而，使用这样的系统并不一定改变水柱之下沉积物中硫化氢的浓度，并且可能还对环境中的水生和海生动物有害。此外，这种处理的花费可能远远超出其对鱼或虾养殖的潜在经济利益。
令人感兴趣的是美国7,160,712号专利(以全文引用的方式包括在本文之中)，该专利涉及在废水处理主体中处理气味的方法。这里，气味问题的处理是通过改变水的化学性质(water chemistry)以使其在热力学上不利于含硫化合物类的还原，以及将诸如泛养副球菌(Paracoccus pantotrophus)之类的细菌添加入水中来进行的。然而，并未提出使用这样的方法来改善诸如商业鱼塘中的水生或者海生动物的产量和/或质量。
其他在污染的水产养殖场(aquaculture)中降低硫化氢水平的方法包括部分性水交换(partial water exchange)。然而，冲洗方法可能是不实际的、昂贵的，并且若冲洗用水引入例如病毒和/或疾病等污染则具有潜在的危险性。
尽管化学物质和水冲洗针对硫化氢可能是有效的，但是这些方法昂贵，并且可能导致在其中生长的水生或海生动物的产量和/或质量下降。因此，一种在水生或者海生环境及其沉积物中控制硫化氢积聚的有效的、更少问题的生物学或生物化学系统是理想的。
发明内容
已发现水生和海生动物的产量和/或质量可以通过处理水体和/或其沉积 物中的厌氧状况而改善。处理包括向水体和/或池塘沉积物添加有效量的一种或多种硫氧化细菌，例如选自副球菌属(genus Paracoccus)的那些。这些硫氧化细菌能够将硫化物(S^2-)氧化成单质硫(S⁰)、以亚硫酸盐(SO₃^2-)存在的(S⁴⁺)或以硫酸盐SO₄^2-存在的(S⁶⁺)。在多种实施方案中，该处理进一步包括一个或者多个改变水的化学性质以使其在热力学上不利于还原含硫化合物类的步骤。
本公开提供一种或多种通过使水体和/或其沉积物与有效量的一种或多种选自副球菌属的硫氧化细菌接触，以处理水体和/或其沉积物的新方法。
本方法适于硫化氢在水体中和/或在接近水体底部的沉积层中形成的情况，亦适用于在多种实施方案中存在足量的硝酸盐可用于作为电子受体发挥作用的情况。适合的水体包括水产养殖场(aquaculture)、水池、池塘、稻田(paddy)、鱼场、湖泊、溪流(stream)、河流(river)、海洋、河口湾、废水氧化塘，它们被污染的部分，以及它们的组合。
在多种实施方案中，处理水生或海生动物的方法包括使水体或其沉积物，或需要处理或净化时，与一种或多种选自副球菌属的硫氧化细菌接触，该细菌的量足够控制、减少或消除水体或沉积物中的H₂S。在多种实施方案中，硫氧化细菌的量足以在沉积物中建立大约100CFU/g到大约100000CFU/g的量的硫氧化细菌浓度。在多种实施方案中，硫氧化细菌的量足以在水体中建立大约100CFU/ml到100000CFU/ml的量的硫氧化细菌浓度。该水体可以是水产养殖场、水池、池塘、废水氧化塘、湖泊、河口湾、海洋，它们被污染的部分，或它们的组合。在多种实施方案中，合适的方法可以包括下述修改水体的化学性质的步骤：通过在水体中建立大约0.01ppm到大约500ppm的硝酸盐浓度，或在水体中的大约1.0ppm到大约250ppm的硝酸盐浓度，或在水体中的大约0.01ppm到大约10ppm的硝酸盐浓度。例如，可以通过建立200ppm或约200ppm的水体中硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。这样的方法可以包括下述步骤：在水体中放养水生或海生生物，例如鱼(fish)、虾(shrimp)、龙虾(lobster)、螯虾(crayfish)、底栖鱼(bottom dwelling fish)、对虾(prawn)、牡蛎(oyster)、贻贝(mussel)、鸟蛤(cockle)、软体动物(Mollusks)以及它们的组合。在多种实施方案中，硫氧化细菌的有效量是足以维持H₂S浓度在百万分之1(1part-per-million)(1ppm)以下至少一个星期的量。在多种实施方案中，副球菌的量为0.01ppm到500ppm。亦可根据本公开添加额外 的微生物。
在多种实施方案中，用于增加水体中水生和海生动物产量的方法包括：降低水体及其沉积物中H₂S的量，其通过在所述水体中建立100CFU/ml到100000CFU/ml的量的选自副球菌属的硫氧化细菌(包括但不仅限于泛养副球菌)群体，并且在沉积物中的量为100CFU/g到100000CFU/g；以及通过在水体中建立0.01ppm到500ppm的硝酸盐浓度来改变水体的化学性质。这些方法可以包括下述步骤：修改水体的化学性质，包括在水体或所述水体的沉积物中建立至少约-330mV的氧化还原电势水平，其中水体中的H₂S最终量在百万分之一以下。在多种实施方案中，水体或沉积物中H₂S的最终量在百万分之0.5以下，百万分之0.4以下或百万分之0.3以下。在多种实施方案中，水体或沉积物中H₂S的最终量为百万分之0.1到百万分之0.5。在多种实施方案中，所述方法包括在水体中建立大约6.0到8.5的pH值。在多种实施方案中，较之相似的或者基本上相似的(substantially similar)未依照本公开向其中添加硫氧化细菌的水体，产量是提高的。
在多种实施方案中，增加水体中水生和海生动物质量或产量的方法包括：通过在水体中以大约100CFU/ml到大约100000CFU/ml的量建立选自副球菌属的硫氧化细菌群体来减少水体中的H₂S量；以及通过在水体中建立大约1ppm到大约250ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质，其中水体中H₂S的最重量为百万分之0.1到百万分之0.5的量。在多种实施方案中，这些方法进一步包括在水体中放养水生或海生生物的步骤，所述水生或海生生物选自下组：鱼、虾、龙虾(lobster)、鳗鲡(eel)、螯虾、底栖鱼、有鳍鱼(finfish)、对虾、牡蛎、贻贝、鸟蛤、软体动物和它们的组合。依照本公开的方法适于增加任何在水产养殖中培养的生物的质量和产量，所述生物包括但不仅限于鱼和/或植物。在多种实施方案中，这些方法包括向水体中脉冲输送(pulse into)硫氧化细菌的步骤，以获得大约100CFU/ml到100000CFU/ml的量的细菌在水体中的起始浓度，直到水生或海生动物的收获，或者其他期望的有益现象。
在多种实施方案中，本公开包括一种或多种处理水生和海生动物的组合物，其包含预定量的泛养副球菌。
本公开的多种实施方案包含微生物的混合物，当组合使用时，其减少、消除或控制水体或沉积物中的H₂S。例如，公开了含有预定量的泛养副球菌与一种或多种额外的微生物组合的混合物。
在多种实施方案中，依照本公开的组合物包含或其组成为至少一种额外的微生物，所述至少一种额外的微生物包含或其组成为嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alkalophilus)，短芽孢杆菌(Bacillus brevis)，凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)，环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)，克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)，解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyoliquofaciens)，灿烂芽孢杆菌(Bacillus Iautus)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilus)，嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)，短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，巴氏芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)，苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)或它们的组合。在多种实施方案中，依照本公开的组合物包含或其组成为上述的芽孢杆菌(Bacillus)之一，其中将副球菌诸如泛养副球菌和芽孢杆菌组合以形成混合物，所述混合物的特征为重量比为4:1到1:4的量。在多种实施方案中，依照本公开的组合物包含或其组成为巨大芽孢杆菌，其中将泛养副球菌和巨大芽孢杆菌组合以形成混合物，所述混合物的特征为重量比为4:1到1:4的量。
在多种实施方案中，本公开涉及处理水生或海生动物的方法，其包括：使水体或其沉积物与一种或多种硫氧化细菌接触，该细菌的数量足以控制、减少或消除水体或沉积物中的H₂S。根据处理的目标和水的状况，可以将所述一种或多种硫氧化细菌与其他细菌诸如芽孢杆菌混合。可以以不同的重量/重量比制备该组合物。
亦公开了通过使水体和/或沉积物与单独的泛养副球菌或与其他细菌组合泛养副球菌相接触来控制、减少和/或尽量减少硫化氢的方法，连同依照本公开使用的合适配制剂。
优选实施方案的详述
在靠近水柱底部的厌氧区或底部沉积物中的厌氧区中，厌氧微生物诸如硫酸盐还原细菌(SRB’s)倾向于产生硫化氢、氨和甲烷等。例如，硫还原细菌(SRB)将硫酸盐(SO₄^2-)中的硫(S⁶⁺)还原成作为最终电子受体的含有(S^2-)的化合物，并且在此过程中产生硫化氢。在诸如商业水产养殖塘等有水生和海生动物的水和底部沉积物中硫化氢(H₂S)的积聚，施压于并杀死水生和海生生物，例如虾、某些鱼类如底栖鱼、龙虾和螯虾，或任何倾向于留在水体底部 的水产养殖生物。为了增加水生和海生动物的产量和/或质量，可以控制、减少和/或消除在厌氧层和/或其下的沉积层中有毒的或增加的硫化氢的积聚。因此，现已发现可以通过向水体或底部沉积物添加有效量的硫氧化细菌诸如泛养副球菌来改善水生和海生动物的产量和/或质量。在多种实施方案中，处理方法还包括一个或多个改变水的化学性质以使其不利于含硫化合物类的还原的步骤。
因此，本公开提供了处理水生和海生环境使其适于培养水生和海生动物的方法和组合物。所述方法包括向需要控制和处理的区域，诸如被硫化氢污染的区域，施用预定量的硫氧化细菌，例如泛养副球菌。所述硫氧化细菌可以在溶液中，并且使其可用以减少、控制和/或消除H₂S。在多种实施方案中，合适的处理包括添加有能力将硫化物(S^2-)氧化为单质硫(S⁰)，作为亚硫酸盐(SO₃^2-)存在的(S⁴⁺)，或作为硫酸盐SO₄^2-存在的(S⁶⁺)的细菌，诸如泛养副球菌(以前称为泛养硫球菌(Thiosphaera pantotropha))。在一个实施方案中，单独添加有效量的泛养副球菌(ATCC菌株35512LMD(Delft Collection of Microorganisms(戴尔夫特微生物保藏中心))82.5)以处理被污染的水体和/或沉积物。
用于依照本公开的用途的硫氧化细菌的合适非限定性例子包括选自副球菌属的一种或多种细菌。合适的副球菌的非限定性例子包括：嗜碱副球菌(P.alcaliphilus)，P.alkenifer，嗜氨副球菌(P.aminophilus)，噬氨副球菌(P.aminovorans)，P.cartinifaciens，脱氮副球菌(P.denitrificans)，科氏副球菌(P.kocurii)，马可氏副球菌(P.marcusii)，甲基副球菌(P methylutens)，泛养副球菌，噬溶副球菌(P.solventivorans)，硫氰副球菌(P.thiocyanatus)，多能副球菌(P.versustus)和它们的组合。在多种实施方案中，单独使用泛养副球菌适合于依照本公开的使用。在多种实施方案中，泛养副球菌与一种或多种其他副球菌的组合适合于依照本公开的使用。在多种实施方案中，任何硫氧化细菌或/和其组合可能适合于依照本公开的使用。例如，泛养副球菌与一种或多种硫氧化细菌的组合可能适合于依照本公开的使用。
合适组合的其他非限定性例子包括泛养副球菌与嗜碱副球菌组合；泛养副球菌与P.alkenifer组合；泛养副球菌与嗜氨副球菌组合；泛养副球菌与噬氨副球菌组合；泛养副球菌与P.cartinifaciens组合；泛养副球菌与脱氮副球菌组合；泛养副球菌与科氏副球菌组合；泛养副球菌与马可氏副球菌组合； 泛养副球菌与甲基副球菌组合；泛养副球菌与巨大芽孢杆菌组合；泛养副球菌与噬溶副球菌组合；泛养副球菌与硫氰副球菌组合；泛养副球菌与多能副球菌组合。
其他合适的组合包括泛养副球菌与两种其他类型细菌组合。例如，泛养副球菌与嗜碱副球菌和P.alkenifer组合；泛养副球菌与P.alkenifer和嗜氨副球菌组合；泛养副球菌与噬氨副球菌和P.cartinifaciens组合；泛养副球菌与脱氮副球菌和科氏副球菌组合；泛养副球菌与马可氏副球菌和甲基副球菌组合；泛养副球菌与泛养副球菌和噬溶副球菌组合；泛养副球菌与硫氰副球菌和多能副球菌组合。泛养副球菌和两种细菌的其他组合将是本领域的技术人员显而易见的。
其他合适的组合包括泛养副球菌与三种其他种类细菌的组合。例如，泛养副球菌与嗜碱副球菌、P.alkenifer和嗜氨副球菌组合；泛养副球菌与噬氨副球菌、P.cartinifaciens和脱氮副球菌组合；泛养副球菌与马可氏副球菌、科氏副球菌和甲基副球菌组合；泛养副球菌与噬溶副球菌、硫氰副球菌和/或多能副球菌组合。泛养副球菌和三种细菌的其他组合将是本领域的技术人员显而易见的。
其他合适的组合包括泛养副球菌与四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种、十一种、十二种、十三种、十四种、十五种等其他类型的细菌组合。泛养副球菌和多种细菌的其他组合对于本领域的技术人员将是显而易见的。
在多种实施方案中，一种或多种硫氧化细菌例如选自副球菌属的那些细菌可被施用于一种或多种水体，从而控制、尽量减少和/或消除不符合期望的硫化氢以促进水生和/或海生动物种群。本文中所用的词汇“处理”、“进行处理”或“处理方法(treatment)”指预防性地使用根据本公开的细菌，诸如选自副球菌属的那些细菌，以防止可能对水生和/或海生动物种群有害的H₂S积累，或者改善已存在的对水生和/或海生动物具有有害作用的H₂S污染。现在有许多不同的方法可以促进水生和/或海生动物种群的产量和质量，所述水生和/或海生动物种群例如虾、龙虾、螯虾、底栖鱼、适于水产养殖的生物以及水生和/或海生动物种群的组合。
硫氧化细菌的作用模式是已知的，并且在美国7,160,712号专利中进一步描述(该专利作为整体以引用的形式包括在本文中)。尽管不愿拘于包括本 公开的任何公开，但认为硫氧化和硫还原细菌使用可溶性的有机物质作为能量来源，这些有机物质依据五天生化需氧量即BOD₅来测量。某些细菌，诸如副球菌，可以使用还原型含硫化合物(即H₂S)作为它们的能量来源。当水体中没有足够量可用时，这些细菌还需要电子受体来代谢能量来源。水中存在的电子受体的特性常常助长(promote)在该环境中茁壮生长的微生物培养物。在水中在能量上最有利的反应通常为将氧(O₂)还原为水(H₂O)。水中溶解氧的存在将通常使得无法使用含硫化合物作为最终电子受体的细菌能够代谢水中的有机物质。另外，大多数硫还原细菌能够使用氧而非硫作为最终电子受体，并且当水中有足量的氧可用时将使用氧。当存在的氧不足时，硫还原细菌使用含有硫酸根SO₄^2-的化合物中的硫作为最终电子受体，并且在此过程中产生硫化氢(H₂S)。
如本文中所使用的“H₂S污染”指任何可检测的H₂S的现象(manifestation)。这些现象可以由多种因素引起，例如存在的细菌的类型和量、水柱营养水平、溶解氧水平和/或其他有压力(stressed)或不正常的环境状态。这些现象的非限定性例子包括厌氧细菌生长的发展、对水生和鱼种群的压力和/或杀灭、和/或水生和海生动物的质量降低的形式，诸如所述动物的尺寸和形状减少。例如，现象包括栖息在厌氧区中或靠近厌氧区栖息的底栖动物的产量和质量降低，所述底栖动物诸如鱼、虾、龙虾、底栖鱼、水产养殖生物或螯虾。所述现象应理解为非限定性的，亦应理解本文仅列出部分适用于依照本公开进行处理的现象。
在多种实施方案中，依照本公开使用的组合物以有效量包含一种或多种硫氧化细菌，诸如选自副球菌属的细菌，以改善水的状况和/或减轻任何H₂S的有害现象。如本文中所使用的“有效量”指硫氧化细菌的量足以给水生或海生动物种群带来特定积极益处，例如总体种群产量和/或种群中个体生物的大小和质量的增加。该积极益处可以在本质上是装饰性的，其中使生物从外表看来更大或者更健康，或者可以是和健康相关的，或是两者的组合。在多种实施方案中，通过使被H₂S污染的水生环境与细菌(诸如选自副球菌属的那些)的组合接触以改善水生或海生动物的产量和/或质量来达成所述的积极益处。处理包括使被H₂S污染的水生环境与如下量的选自副球菌属的细菌接触，所述量有效的消除H₂S，和/或将H₂S降低到对水生或海生动物不是即时有毒的或者有害的水平，例如，在6.0-9.0的pH范围内的水体和/或水体紧 接着下方的沉积物中将H₂S的水平降低到低于0.03ppm。在多种实施方案中，水体中或沉积物中H₂S的最终量为百万分之0.01到百万分之0.5的量，或百万分之0.1到百万分之0.5的量。
通常，施用的特定硫氧化细菌浓度取决于施用该细菌的目的。例如，施用的剂量和频率可以根据H₂S污染的类型和严重性有所不同。在多种实施方案中，以如下量向水体施用一种或多种硫氧化细菌，例如选自副球菌属的那些细菌，所述量足以在水体中建立在大约100到100,000CFU/ml的所述硫氧化细菌浓度，或在部沉积物中建立在大约100到100,000CFU/g的浓度。在多种实施方案中，以如下量向水体施用一种或多种硫氧化细菌，例如选自副球菌属的那些细菌，所述量足以在水体中建立在大约100到100,000CFU/ml的所述硫氧化细菌浓度，或在底部沉积物中建立在大约100到100,000CFU/g的浓度。在多种实施方案中，以如下量向水体施用一种或多种硫氧化细菌，例如选自副球菌属的那些细菌，所述量足以在水体中建立在大约5000到10,000CFU/ml的所述硫氧化细菌浓度，或在沉积物中建立在大约5000到10,000CFU/g的浓度。如本文中所使用的CFU/ml涉及每毫升的菌落形成单位，而CFU/g是指每克的菌落形成单位。
在多种实施方案中，对水体施用如下量的一种或多种硫氧化细菌，例如选自副球菌属的那些细菌，所述量足以在水体或者其被污染的部分中建立在至少大约0.01到500ppm的量，或者至少大约在0.1到250ppm的量，或者在0.1到100ppm的量，或者在0.1到50ppm的量，或者在0.1到10ppm的量的所述硫氧化细菌的浓度。在多种实施方案中，对水沉积物施用如下量的一种或多种硫氧化细菌，例如选自副球菌属的那些细菌，所述量足以在沉积物或者其被污染的部分中建立在至少大约0.01到500ppm的量，或者至少大约在0.1到250ppm的量，或者在0.1到100ppm的量，或者在0.1到50ppm的量，或者在0.1到10ppm的量的所述硫氧化细菌的浓度。在一些实施方案中，在需要处理的水中以0.01ppm到大约500ppm的量建立硫氧化细菌诸如泛养副球菌(ATCC菌株35512,LMD(戴尔夫特微生物保藏中心))。在一些实施方案中，在沉积物中以0.01ppm到大约500ppm的量建立硫氧化细菌诸如泛养副球菌(ATCC菌株35512LMD(戴尔夫特微生物保藏中心))。
在多种实施方案中，依照本公开使用的硫氧化细菌可以以脉冲施用的方式添加到水体中。例如，细菌诸如泛养副球菌可以以每小时、每日和/或每周 的脉冲施用来施用于处理的池塘，从而将浓度维持在预定量或者目标量。例如，硫氧化细菌可以作为含有3.5x10⁹CFU/g的干配制剂以如下量和间隔施用，所述量和间隔使要建立或维持的副球菌总量维持在每1至7天100到100,000CFU/ml的量，直至达成处理目标和/或收获，并且在一些实施方案中，为每7天大约10到100,000CFU/ml，直至达成目标或收获。
可以将一种或多种硫氧化细菌添加到池塘、氧化塘或其他水体的流入物(influent)。对于较大的水体诸如氧化塘，将硫氧化细菌广泛撒播到遍及整个水体以避免等待该细菌分散到整个水体中可能是理想的。可以使用飞行器、船只、岸基喷撒装置(shore based spraying unit)以及其他常规的广泛散播手段将硫氧化细菌施用于水体。较之将硫氧化细菌添加入整个水体，将其添加至厌氧环境所在的水体区域可能是理想的。
在多种实施方案中，一种或多种硫氧化细菌可以与其他微生物组合使用。合适的微生物的非限定性例子包括一种或多种选自下组的微生物：不动杆菌属(Acinetobacter)，曲霉属(Aspergillus)，固氮螺菌属(Azospirillum)，伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)，芽孢杆菌属，拟蜡菌属(Ceriporiopsis)，肠杆菌属(Enterobacter)，埃希氏菌属(Escherichia)，乳杆菌属(Lactobacillus)，Paenebacillus，假单胞菌属(Pseudomonas)，红球菌属(Rhodococcus)，Syphingomonas，链球菌属(Streptococcus)，硫杆菌属(Thiobacillus)，木霉属(Trichoderma)，黄单胞菌属(Xanthomonas)，以及它们的组合。合适的芽孢杆菌属的微生物的非限定性例子可以选自下组：嗜碱芽孢杆菌，短芽孢杆菌，凝结芽孢杆菌，环状芽孢杆菌，克劳氏芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，迟缓芽孢杆菌，解淀粉芽孢杆菌，灿烂芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，嗜热脂肪芽孢杆菌，短小芽孢杆菌，巴氏芽孢杆菌，苏云金芽孢杆菌或是它们的组合。例如，具有菌株SB-3112，ATCC PTA-3142的所有特征，并由美国6,649,401号专利(该专利作为整体以引用的形式包括在本文中)描述的巨大芽孢杆菌可以与依照本公开的硫氧化细菌组合使用。假球菌诸如泛养副球菌以及其他微生物可以根据处理目标和条件以不同的重量比混合。例如，副球菌可以与一种另外的微生物混合以制成配制剂，其特征为比例(wt/wt)在10:1到1:10的范围，例如：9:2、8:3、7:4、6:5、5:6、4:7、3:8、2:9或1:10。
在多种实施方案中，依照本公开使用的一种或多种硫氧化细菌可以与其他组合物混合形成混合物，所述其他组合物诸如牌芽孢杆菌菌群 (brand Bacillus consortium)和/或牌硝化菌群(brand Nitrifier consortium)，二者均可从Novozymes公司获取。
在一些实施方案中，在需要处理的水或者沉积物中以0.01ppm到大约500ppm的量建立与巨大芽孢杆菌组合的硫氧化细菌混合物，所述硫氧化细菌例如泛养副球菌(ATCC菌株35512LMD(戴尔夫特微生物保藏中心))。依照本公开使用的合适的混合组合物的非限定性例子包括这样的组合物，其包含或其组成为上文讨论的泛养副球菌和巨大芽孢杆菌，其比例(wt/wt)为10:1到1:10的范围，例如：9:2、8:3、7:4、6:5、5:6、4:7、3:8、2:9或1:10，在一种实施方案中，为1.5比2.5。其他合适的混合比是本领域的普通技术人员将会轻易预见的，包括但不仅限于重量比为4:1到1:4。
在多种实施方案中，处理进一步包括一个或多个改变水或底部沉积物化学性质使其不利于含硫化合物还原的步骤。例如，当发现需要处理的水或底部沉积物起初缺乏适于充当最终电子受体的化学物质时，可以将一种或多种其还原比硫酸盐的还原在能量上更加有利的氧化剂添加到水体中。在多种实施方案中，处理针对存在厌氧区并且生成氢生成的底部沉积物作为主要目标。在多种实施方案中，硫氧化细菌(诸如选自副球菌属的那些)的施用可以单独施用或与一种或多种适于作为电子受体作用的氧化剂组合施用。在多种实施方案中，合适的氧化剂是大多数硫还原细菌无法用来作为电子受体的化学物质。合适的氧化剂的非限定性例子包括含有可以通过生物学方法还原为氮气N₂的硝酸根(NO₃^-)的化合物和/或之后可以通过生物学方法还原为水的过氧化氢H₂O₂。向水体添加一种或多种氧化剂(其也将与细菌(起初存在的或添加的)一起组合存在于底部沉积物中)将改变底部沉积物的氧化还原电势(ORP)。底部沉积物的目标ORP范围大约为-330mV到+100mV。在多种实施方案中，在添加副球菌物质后将很有可能逐渐发展成低ORP。更进一步，在多种实施方案中，微生物是在预计到发展出H₂S的情况下添加的，并且所述微生物将依赖其他营养源(甚至好氧性地)在水和沉积物中存在，直到出现用于H₂S生成的条件。
依照本公开使用的一种或多种氧化剂的合适非限定性例子包括氧O₂、臭氧O₃、过氧化物诸如过氧化氢H₂O₂、过氧化钙CaO₂·H₂O、过氧化镁MgO₂·H₂O、硝酸盐R(NO₃)_x、亚硝酸盐RNO₂、高锰酸盐KMnO₄、重铬酸钾K₂Cr₂O₇、氯酸钾KClO₃和/或二氧化氯ClO₂，或它们的组合。在多种实施方 案中，可以通过生物学方法还原为氮气N₂的NO₃适用于依照本公开的用途。使用NO₃亦适用于许多由于正常硝化过程导致存在足量硝酸盐的水产养殖应用。在多种实施方案中，合适的氧化剂包括一种或多种硝酸盐，诸如硝酸钠NaNO₃，将其单独使用或与硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O组合使用。
尽管本公开描述了ORP按照添加的化学物质增加，但是这个过程主要是生物化学过程。添加其他的电子受体使细菌得以改变水和/或沉积物的ORP。当存在于体系中的细菌无法还原硝酸盐(或其他替代的电子受体)或氧化硫时，添加它们适于协助还原电子受体并因此使ORP得以增加。在增加的ORP下，硫的还原对细菌而言不再是热力学上有利的，而更加有效利用其它电子受体的细菌将较之特别适于利用硫的细菌占据支配地位。
除了改变ORP外，改变pH值可能也是理想的。可以将pH值改变至任何合适的水平，例如农民决定是最有利于特定水产养殖中动物生长的水平。在多种实施方案中，目标的pH值是大约6.0到大约9.0，包括pH6.0到pH9.0。因此，可以添加pH调节剂，其量足以将水体的pH值改变至pH为大约6.0到大约8.5。目标ORP和目标pH值呈反比；pH值越低，期望的ORP水平就越高，反之亦然。
当处理前水体中初始存在少数氧化剂时，可以将大剂量的氧化剂添加到水体中。可以针对每个水体计算具体需要的量。必要的量将取决于进行处理的水体容量、现有的ORP、目标ORP、任何添加物的浓度、温度(其影响化学物种的平衡点以及生物过程发生的速率)、有机酸的总浓度、硫的总浓度以及产生H₂S的含硫物种的总浓度。在多种实施方案中，建立的硝酸盐的量为大约0.01ppm到大约500ppm，或水体中的硝酸盐浓度为大约1.0ppm到大约250ppm，或水体中的硝酸盐浓度为大约0.01ppm到大约10ppm。例如，可以修饰水体的化学性质，其通过在水体中建立200ppm或大约200ppm的硝酸盐浓度来进行。如本文所使用的“ppm”指百万分率。
可以将氧化剂加入水体的流入物中。与其将该作用剂添加到整个水体中，或许将其添加到ORP最低(most depressed)的水体中更加理想。
ORP处理后，可能需要出于维持向体系添加额外的氧化剂。例如，可以以固定间隔向水体脉冲式添加维持性剂量的氧化剂，该间隔例如基于每小时、每日或每周。在多种实施方案中，维持性剂量的液体硝酸钠或硝酸钙溶液适用于依照本公开的用途。
就起始的处理而言，维持性目的所需的维持性剂量大小视水体和水体的不同而异，并且可以个别计算。在多种实施方案中，维持性剂量的合适量包括每升水体积大约1.2mg NO₃^-的量。在多种实施方案中，提供所述剂量以维持大约1ppm到大约10ppm的量的硝酸盐。
在多种实施方案中，以及当已经添加了用于修改pH值和ORP的化学物质(如果需要)添加后，将硫氧化细菌添加到水中。通常，在已经向水中添加了ORP化学物质后立刻引入硫氧化细菌是优选的。在历时数日时间的大起始处理中添加改变pH值和ORP的化学物质时，通常优选在每次pH和ORP处理后添加硫氧化细菌。
依照本公开的处理使被H₂S污染的区域与有效量的选自副球菌属的细菌接触以改善水生和海生动物种群。在多种实施方案中，通过向需要进行处理或H₂S控制的区域单独或者与氧化剂和/或pH调节剂组合施以一种或多种硫氧化细菌，例如选自副球菌属的细菌，来处理所述区域，所述区域例如水池、池塘、稻田、鱼场、湖泊、河口湾、海洋、废水氧化塘。在多种实施方案中，施用硫还原细菌例如选自副球菌属的细菌和/或氧化剂直至达成处理目标。然而，处理持续的时间可以根据情况的严重程度而不同。例如，处理可以持续几天到几个月，取决于处理目标是控制、减少和/或消除H₂S污染，和/或增加水生或海生动物的产量和/或质量，所述动物例如虾、龙虾、水产生物和/或螯虾。在进行了一些依照本公开的处理后，将水生和/或海生动物的产量提高5％到200％的量。在多种实施方案中，将水生和/或海生动物的产量提高10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、150％或200％的量。在进行了一些依照本公开的处理后，使水生和/或海生动物的大小增加1％到10％，包括但不仅限于2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或更多。
依照本公开的处理包括对培育水生或海生动物的水体的初始评估。作为处理过程的一部分，可以测量、观察和/或确立多种特征。对水处理合适的特征包括：透明度、水温、pH值、溶解氧、盐度、EC、总碱度、硬度、总氨、亚硝酸盐和/或硝酸盐。在多种实施方案中，可以将透明度建立在大约7.0cm到大约40cm的量。在多种实施方案中，可以将水温建立在在上午为大约23.0℃到大约30.1℃的量，和/或在下午为大约31.0℃到大约33.5℃。在多种实施方案中，可以将水体pH值建立在和/或改变成大约7.00到大约8.5。在 多种实施方案中，上午的时间中合适的pH值为大约7.6到7.9。在多种实施方案中，夜晚的时间中合适的pH值为大约8.2到大约8.5。在多种实施方案中，可以将溶解氧建立在大约2.0ppm到大约8.0ppm，这取决于深度和一天中的时刻。在多种实施方案中，适于依照本公开使用的水体盐度为大约0.5到45ppt的量。在多种实施方案中，可已将EC建立在大约4.5到12mcm/cm的量。在多种实施方案中，可以将总盐度建立在大约80ppm到305ppm的量。在多种实施方案中，可以将总硬度建立在大约750ppm到大约1826ppm的量。在多种实施方案中，可以将总氨建立在0.006ppm到大约0.070的量。在多种实施方案中，可以将亚硝酸盐建立在0.0到大约0.009ppm的量。在多种实施方案中，可以将硝酸盐建立在大约2.5ppm到大约20ppm。
在多种实施方案中，处理水生或海生动物例如其水产养殖的方法包含使水体或其沉积物，或需要处理或去污的，与一种或多种硫氧化细菌接触，所述细菌的量足以控制、减少或消除水体或沉积物中的H₂S。在多种实施方案中，硫氧化细菌的量在沉积物中建立大约100CFU/g到大约100,000CFU/g的量的硫氧化细菌浓度。在多种实施方案中，硫氧化细菌的量足以在水体中建立大约100CFU/ml到大约100,000CFU/ml的量的硫氧化细菌浓度。所述水体可以是水产养殖场、水池、池塘、稻田场(paddy farm)、废水氧化塘、湖泊、河口湾、海洋、其污染的部分或它们的组合。在多种实施方案中，合适的方法可以包括通过建立在水体中的大约0.01ppm到大约500ppm的硝酸盐浓度，或在水体中的大约1.0ppm到大约250ppm的硝酸盐浓度，或在水体中的大约0.01ppm到大约10ppm的硝酸盐浓度来修改水体化学性质的步骤。例如，可以通过在水体中建立200ppm或大约为200ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。这样的方法也可包括在水体中放养水生或海生动物的步骤，所述动物例如鱼、虾、龙虾、螯虾、底栖鱼、有鳍鱼、对虾、牡蛎、贻贝、鸟蛤、软体动物、任何适于水产养殖的生物以及它们的组合。在多种实施方案中，硫氧化细菌的有效量是足以将H₂S维持在百万分之一(1ppm)以下至少1周的量。在多种实施方案中，硫氧化细菌的量为0.01ppm到500ppm。亦可依照本公开添加额外的微生物。依照本公开的方法适于增加任何在水产养殖中培育的生物产量和质量，所述生物包括但不仅限于鱼和/或植物。
本发明进一步涉及包含硫氧化细菌的配制剂。依照本公开使用的组合物 包括用于处理水生和海生动物的组合物，所述组合物包含预定量的泛养副球菌。例如，可以装配成包含100％泛养副球菌的1KG包装。其他组合物包括预定量的泛养副球菌与至少一种额外的微生物组合。例如，泛养副球菌可以与下述芽孢杆菌属微生物组合，例如嗜碱芽孢杆菌，短芽孢杆菌，凝结芽孢杆菌，环状芽孢杆菌，克劳氏芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，迟缓芽孢杆菌，解淀粉芽孢杆菌，灿烂芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，嗜热脂肪芽孢杆菌，短小芽孢杆菌，巴氏芽孢杆菌，苏云金芽孢杆菌或是它们的组合。该组合物可以包含或其组成为泛养副球菌与一种额外的微生物以各种重量比(wt/wt.)的组合，所述重量比取决于组合物所期望的目的或水/沉积物的状况。例如，泛养副球菌和另一种微生物可能形成混合物，其特征为重量比为4:1到1:4的量。在一个实施方案中，泛养副球菌和巨大芽孢杆菌的重量比为1.5对2.5。
依照本公开合适的组合物还包含或其组成为1x10⁵到大约11x10⁹CFU/gm的量的泛养副球菌，例如3x10⁹CFU/gm。泛养副球菌可以单独以预定量200g的包裹。其他的组合物包括由1x10⁵到大约11x10⁹CFU/gm的量的泛养副球菌与1x10⁵到大约11x10⁹CFU/gm的量的巨大芽孢杆菌的组合。干配制剂可以单独以预定大小与预定量的泛养副球菌和巨大芽孢杆菌例如3x10⁹CFU/gm包裹或包装。
在多种实施方案中，适于依照本公开使用的组合物的剂量可以施用于水体或土壤/沉积物用于防止H₂S污染和/或处理H₂S污染。对于依照本公开的用途进行防止和处理的泛养副球菌与巨大芽孢杆菌的合适的施用时间和剂量如下面表1所示：
表1


表1显示依照本公开合适的剂量为大约每群(crop)5-10kg/10,000m²。这些数字可针对要处理的较大池塘或沉积物区域，和/或较大/较小的群大小进行调节。
下述非限定性的实施例将更进一步说明依照本公开的组合物、方法和处理。应指出本发明并不限于这些实施例中揭示的特定细节。
实施例1
在三个单独的实验中评估了使用细菌泛养副球菌控制硫化氢(H₂S)的方法。在实验1中，通过将虾塘沉积物和虾饲料混合三天以产生H₂S。生成硫化氢后，污泥被分为下述四组：对照组(不添加细菌和硝酸钠(NaNO₃))；处理1(添加200ppm NaNO₃)；处理2(添加5ppm细菌和200ppm NaNO₃)；处理3(添加10ppm细菌和200ppm NaNO₃)。结果显示在对照组中硫化物(S^2-)和H₂S水平从第一天增加到研究结束。在所有的处理组中，S^2-和H₂S都降低，直至硝酸盐浓度变为零，然后S^2-和H₂S水平再次升高。然而，处理2、3和1中分别观察到S^2-和H₂S的最低水平。
实验1的结果如下所示：
对照组  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水。
处理1  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+三日后200ppmNaNO₃。
处理2  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+三日后200ppm NaNO₃和5ppm泛养副球菌。
处理3  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+三日后200ppm NaNO₃和10ppm泛养副球菌。
用于实验1的硫化物、H₂S和硝酸盐的水平如下面表2所示：
表2

表2对照和实验组中硫化物、硫化氢和硝酸盐的平均值±标准偏差。注意：数字上标的不同字母表示统计学上的显著性差异P<0.05。
除了在测试之前未将虾塘沉积物与虾饲料混合外，实验2的设定与实验1完全相同。在实验过程中，添加硝酸钠以维持OMP水平。结果显示对照组中S^2-和H₂S水平的增加类似于实验1。在所有的处理中，处理3天后S^2-和H₂S水平变为零。
对照组  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水。
处理1  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+200ppm NaNO₃。
处理2  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+200ppm NaNO₃和5ppm泛养副球菌。
处理3  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+200ppm NaNO₃和10ppm泛养副球菌。
实验2的结果如下面表3所示：
表3


表3对照和实验组中硫化物、硫化氢和硝酸盐的平均值±标准偏差。注意：数字上标的不同字母表示统计学上的显著性差异P<0.05。
在实验3中，将细菌和硝酸钠的浓度降低至1ppm泛养副球菌和10ppm硝酸钠。实验3的设定与实验2相同。在实验3中，观察到对照组中S^2-与H₂S的水平较之实验2的增加。进一步，在实验3中，S^2-与H₂S水平在第4天变成零。在处理1和2中S^2-与H₂S的水平增加，但是仍然低于对照组。
对照组  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水
处理1  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+10ppm NaNO₃
处理2  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+1ppm泛养副球菌
处理3  污泥200g，虾饲料50g和800ml池塘水+10ppm NaNO₃和1ppm泛养副球菌。
实验III的结果如下面表4所示：
表4


表4对照和实验组中硫化物、硫化氢和硝酸盐的平均值±标准偏差。注意：数字上标的不同字母表示统计学上的显著性差异P<0.05。
实验I、II和III的结果表明泛养副球菌可以用来控制由虾塘沉积物单独生成，或者由虾塘沉积物与虾饲料混合产生的H₂S。硝酸盐是支持细菌活性所需，然而典型的虾塘自然含有的硝酸盐水平大于10ppm。所述结果说明所述细菌在施用于虾塘或鱼塘或沉积物时是有用的。
实施例3
进行一项研究来观察在实验室条件下泛养副球菌控制硫化氢(H₂S)和NaNO₃的作用。通过将200g池塘土壤污泥与50g虾饲料在1,000ml烧瓶中混合三天以制备H₂S。所述混合物被分为四个处理，一式三份，并如下处理：
组1  对照，无处理
组2  添加NaNO₃至200ppm
组3  添加泛养副球菌至5ppm并添加NaNO₃至200ppm
组4  添加泛养副球菌至5ppm并添加NaNO₃至200ppm
表5显示本研究的结果：
表5

注意：数字上标的不同字母表示统计学上的显著性差异P<0.05。
本研究表明在对照组中H₂S浓度自始至终增加。在实验组2、3和4中当H₂S浓度增加后，其浓度减少直至硝酸盐浓度减为零。
实施例4
进行一项研究来检验防止硫化氢生成所必需的细菌的合适量。
将200g池塘土壤污泥和50g虾饲料混合于1,000ml烧瓶中。将所述混合物被分为5个处理，一式三份，并如下处理：
组1  对照，无处理
组2  添加NaNO₃至10ppm
组3  添加泛养副球菌至0.1ppm并添加NaNO₃至10ppm
组4  添加泛养副球菌至1ppm并添加NaNO₃至10ppm
组5  添加泛养副球菌至5ppm并添加NaNO₃至10ppm
组6  添加泛养副球菌至10ppm并添加NaNO₃至10ppm
在7日间将3-5g NaNO₃添加至所有烧瓶中以保持10ppm。
在7日间每日使用Hach试剂盒(美国)测量H₂S。结果如下面表6所示。
表6


注意：数字上标的不同字母表示统计学上的显著性差异P<0.05。
表6显示在组1(对照组)中H₂S浓度在实验中自始至终增加。在组2中，直至第4日H₂S的产生一直减少。在组3和4中，在四日内H₂S减少为零。在组5和组6中，在仅仅三日内H₂S的产生减少至零。该试验揭示了至少0.1ppm的细菌水平可以是有效控制由混合虾塘污泥与虾饲料而积聚的H₂S浓度的量。
因此，细菌泛养副球菌可以用来控制由混合虾塘污泥与虾饲料而积聚的H₂S浓度。最适当的NaNO₃浓度可能是使细菌过程持续进行所必须的。该研究的结果可以被施用于虾塘或者其他海生或水生动物。
实施例5
进行了多个测试以观察包含或其组成为泛养副球菌和巨大芽孢杆菌的混合物的组合物对于在低盐条件下培养的白虾的生长、存活和繁殖的作用，并且观察该混合物对虾塘水质的作用。
材料和方法
提供了重量比为1.5对2.5的泛养副球菌和巨大芽孢杆菌的混合物(CFU/g大约为3x10⁹)。
在泰国曼谷提供了一个具有低盐环境的私有虾场，其具有封闭的循环系统。提供了六个分开的池塘并分为两组。组1包括三个用所述混合物处理的 池塘。组2包括三个与组1池塘相似的池塘，只是没有向这些池塘添加混合物。所有池塘的面积为4,000m²，且水深为大约1.5到1.8米(m)。直至收获，每七日向被处理的池塘施用该混合物以使其中细菌的浓度保持在大约0.1ppm。未向组1施用额外的处理。直至收获，所有六个池塘在相同的管理之下。虾的放养密度为40PL/M²来自无寄生虫的孵化器(brooder)的幼虾(post larvae)。每日四次使用商业性的颗粒饲料(pellet)对虾进行喂食。放养大约四个月后，对池塘进行收获。
对成长、存活和产量的研究
对每个池塘中的虾进行取样，直至收获，每七日测量平均重量(始于池塘放养30日后)。收获后，计算并比较存活、生长率、饲料转化比以及产量。
对水质的研究
从所有六个池塘收集水样，并在指定时间进行下述实验室测试：
1.溶解氧：每日7:00和16:00
2.水pH值：每日7:00和16:00
3.盐度：每周测量一次
4.总碱度和硬度：每周测量一次
5.电导率：每周一次
6.透明度：每周一次
7.总氨、亚硝酸盐、硝酸盐和硫化氢：每周一次
8.氧化还原电势：每两周一次
用t-检验将所有的数据与对照池塘比较
下面表7涉及如上所述该混合物对虾的生长、存活和产量的作用。更具体而言，表7显示了经处理的池塘和对照池塘中的平均体重和平均日生长。
表7


结果：经所述混合物处理的池塘中虾的平均体重和平均日生长高于未经处理的对照池塘中虾的生长。
下面表8显示了对经依照本公开的混合物处理的池塘与未经处理池塘之间在生长、存活、饲料转化比和产量方面的比较。
表8

注意：1rai＝1,600M²
在表8中，同一列上不同的上标或字母表明显著差异(P<0.05)
结果：平均体重、存活率、饲料转化比和产量在组1中较高，而在组2中较低。
更具体而言，研究显示产量(kg/ha)增加了33％；平均体重(g)增加了9％；平均日生长(g/日)改善了12％；存活率改善了21％；饲料转化比降低了23％。
针对混合物对虾塘中水质的作用进行了研究。下表9显示了在经处理的池塘和对照池塘中的水质参数(范围和平均值)。
表9

注意：同一行不同的上标或字母表明显著差异(P<0.05)
表10显示了在经处理的池塘和对照池塘中的氧化还原电势值
表10


实施例6
表11显示了依照本公开的一种组合物的特征

本文所公布的实施例应理解为可以进行多种改进。因此，所述描述不应理解为限定性的，相反仅仅是举例说明实施方案。本领域的技术人员可以预见到其他包含在后附权利要求范围和精神内的改进。
本发明包括以下内容：
实施方式1.一种用于处理水生或海生动物的方法，包括：将水体或其沉积物与一种或多种选自副球菌属(genus Paracoccus)的硫氧化细菌接触，该细菌的量足以控制、减少或消除水体或沉积物中的H₂S。
实施方式2.依据实施方式1的方法，其中所述量足以在沉积物中建立大约100CFU/g到大约100,000CFU/g的量的硫氧化细菌浓度。
实施方式3.依据实施方式1的方法，其中所述量足以在水体中建立大约100CFU/ml到大约100,000CFU/ml的量的硫氧化细菌浓度。
实施方式4.依据实施方式1的方法，其中所述水体为水产养殖场、农场、水池、池塘、废水氧化塘、稻田、湖泊、河口湾、海洋、或其组合。
实施方式5.依据实施方式1的方法，进一步包括通过在水体中建立大约0.01ppm到大约500ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。
实施方式6.依据实施方式1的方法，进一步包括通过在水体中建立大约1ppm到大约250ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。
实施方式7.依据实施方式1的方法，进一步包括通过在水体中建立大约200ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。
实施方式8.依据实施方式1的方法，进一步包括在水体中放养水生或海生动物，包括鱼、虾、龙虾、鳗鲡、螯虾、底栖鱼、有鳍鱼、对虾、牡蛎、贻贝、鸟蛤、软体动物、或其组合。
实施方式9.依据实施方式1的方法，其中所述量是足以保持H2S在百万分之一以下至少一周的量。
实施方式10.依据实施方式1的方法，其中所述副球菌属细菌(Paracoccus)的量为0.01ppm到500ppm。
实施方式11.依据实施方式1的方法，进一步包括添加与选自副球菌属的一种或多种硫氧化细菌组合的一种或多种额外的微生物。
实施方式12.依据实施方式1的方法，其中所述额外的微生物是芽孢杆菌属细菌(Bacillus)，包括嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alkalophilus)，短芽孢杆菌(Bacillus brevis)，凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)，环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)，克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)，解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyoliquofaciens)，灿烂芽孢杆菌(Bacillus lautus)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilus)，嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)，短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，巴氏芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)，苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)，或其组合。
实施方式13.一种在水体中增加水生和海生动物产量的方法，包括：减少水体及其沉积物中H₂S的量，其通过在所述水体中建立大约100CFU/ml到大约100,000CFU/ml的量的选自副球菌属的硫氧化细菌群体，且在所述沉 积物中为大约100CFU/g到大约100,000CFU/g的量；并且通过在水体中建立大约0.01ppm到大约500ppm的硝酸盐浓度来修改水体的化学性质。
实施方式14.依据实施方式13的方法，其中所述修改水体化学性质的步骤包括在所述水体或所述水体的沉积物中建立至少大约-330mV的氧化还原电势水平，其中水体中H₂S的最终量在百万分之一以下。
实施方式15.依据实施方式13的方法，其中在水体或沉积物中H₂S的最终量在百万分之0.5以下，百万分之0.4以下或百万分之0.3以下。
实施方式16.依据实施方式13的方法，其中在水体或沉积物中H₂S的最终量是百万分之0.1到百万分之0.5的量。
实施方式17.实施方式13的方法，进一步包括在所述水体中建立大约6.0到9.0的pH。
实施方式18.依据实施方式13的方法，其中所述产量较之未对其添加硫氧化细菌的类似水体是增加的。
实施方式19.一种用于处理水生和海生动物的组合物，其包含预定量的泛养副球菌(Paracoccus pantotrophus)。
实施方式20.依据实施方式19的组合物，进一步包含一种或多种额外的微生物。
实施方式21.依据实施方式20的组合物，其中所述一种或多种额外的微生物包含来自芽孢杆菌属的菌种。
实施方式22.依据实施方式21的组合物，其中所述芽孢杆菌属细菌选自下组：嗜碱芽孢杆菌，短芽孢杆菌，凝结芽孢杆菌，环状芽孢杆菌，克劳氏芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，迟缓芽孢杆菌，解淀粉芽孢杆菌，灿烂芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，嗜热脂肪芽孢杆菌，短小芽孢杆菌，巴氏芽孢杆菌，苏云金芽孢杆菌、或其组合。
实施方式23.依据实施方式19的组合物，进一步包含巨大芽孢杆菌，其中泛养副球菌和巨大芽孢杆菌形成混合物，其特征在于重量比为4:1到1:4的量。