CN102173470A - 一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，包括：(1)取用水生植物，采摘新鲜的叶片，并研磨捣碎，捣碎每100g叶片加入20～30mL清水，得到清水与叶片汁液并碎叶片的深绿色混合悬浮液；抽滤混合悬浮液，过滤碎叶片，得到叶片汁液的黄绿色提取液，即蓝藻抑制剂；(2)将蓝藻抑制剂滴入蓝藻溶液中，搅拌均匀。本发明的制备方法和应用工艺简单，投资成本少，易于使用，广泛应用于水体富营养化的治理。

Description

一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法

技术领域

本发明属蓝藻抑制剂的制备及使用领域，特别是涉及一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法。

背景技术

水体富营养化是指湖泊、水库和河流中接纳过多的氮和磷等营养物质，使水体的生态结构与功能发生变化，导致藻类特别是蓝藻的异常繁殖生长而出现的蓝藻水华现象。大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。

更为严重的是，蓝藻中有些种类(如微囊藻)还会产生毒素(简称MC)，大约50％的绿潮中含有大量MC。MC除了直接对鱼类、人畜产生毒害之外，也是肝癌的重要诱因。MC耐热，不易被沸水分解。

目前，国内外对藻类的研究主要集中在治理导致湖泊、水库等水体富营养化的蓝藻、绿藻。运用较多的是物理、化学以及生物方法。在物理方法中，主要有直接过滤、机械清除和微滤机除藻，缺点在于去除率低，需要进一步处理。化学方法如投放氧化剂或者粉末，都可能对水体产生负面影响。利用生物除藻虽然效果较好，却大多停留在生态环境的研究中，理论方面的贡献不太明显。总的来看，利用植物体中提取的化学抑制剂来进行研究的很少，但是这种方法的环境安全性和经济适用性是不容置疑的。

现今有的研究涉及水生植物对藻类生长环境的影响，仅在湖泊中进行了生态学的实验，其中包括马来眼子菜、睡莲等植物。研究发现，在某些水生植物生活的水域，蓝藻的生长会受到一定程度的抑制，即某些水生植物体内可能含有抑制蓝藻生长的物质，但尚未在进行过深入研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，该方法和应用工艺简单，投资成本少，易于使用，可广泛应用于水体富营养化的治理。

本发明的一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，包括：

(1)取水生植物，采摘硕大新鲜的叶片，并研磨捣碎，捣碎每100g叶片加入20～30mL清水，得到清水与叶片汁液并碎叶片的混合悬浮液；抽滤混合悬浮液，过滤碎叶片，得到叶片汁液的提取液，即蓝藻抑制剂；

(2)将上述的蓝藻抑制剂的滴入蓝藻溶液中，搅拌均匀得混合溶液。

所述步骤(1)中的水生植物为4～9月的生长在河道或湖月湖中的植物。

所述步骤(1)中的水生植物为睡莲、菖蒲、芦苇、美人蕉、鸢尾、水花生中的一种或多种。

所述步骤(1)需使用新鲜湿润的叶片，颜色为鲜绿色。

所述步骤(1)中的混合悬浮液呈深绿色。

所述步骤(1)中的叶片汁液的提取液呈黄绿色，稍有浑浊。

所述步骤(2)中的蓝藻抑制剂的加入量的比例保持在1∶10～1∶15，即10mL蓝藻抑制剂加入到100～150mL的蓝藻溶液中去。

所述步骤(2)中将混合溶液培养条件下静置两周，观察蓝藻浓度的变化；培养条件：光照强度2000lx，光暗比12h∶12h，培养基的初始pH值为8，温度控制在28℃～36℃

所述步骤(2)中的混合溶液不应呈现褐色，否则可能对水体产生负面的毒害影响。

取距离配制时间在一周以内的提取液抑制剂，震荡均匀，颜色仍呈现绿色，未有结块沉淀，则可以使用。添加抑制剂需要缓慢滴加蓝藻溶液的浓度在6×10⁷～2×10¹⁰个/L。

将所述配制而成的蓝藻抑制剂在低温无光处储存，温度保持在0℃以下，可存放一个月左右，当颜色呈棕黑色，已经形成结块沉淀，应重新配制。

制备得到的水生植物提取液主要成分是植物体内的汁液，因含有叶绿素的成分而呈现绿色。当绿色变深而显示棕黑色，表明抑制剂已经变质，需要重新配制方能使用。

通过本发明利用水生植物叶片制备的蓝藻抑制剂，在对照实验中进行比较，正常条件下最多能造成对蓝藻生长率50％的抑制作用。提取液抑制剂添加的量越多，对蓝藻的抑制作用也越强。

有益效果

本发明制备方法和应用工艺简单，投资成本少，易于使用，可广泛应用于水体富营养化的治理。与一般使用的物理、化学等蓝藻去除方法相比，材料来源取自生物体内，对水体的负面影响小，环境安全性强；材料来源广泛，经济性强；只需要在添加量、外部环境等方面稍加注意。相比物理、化学方法的昂贵价格和负面影响，有着无可比拟的优势。

附图说明

图1是BG-11培养基中蓝藻的生长曲线图；

图2是采用东华大学松江校区镜月湖湖水消毒处理后培养的蓝藻生长曲线；

图3和图4是比较不同温度对抑制剂效果影响的蓝藻生长曲线；

图5是改变氮、磷营养时蓝藻的生长曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

取用新鲜的叶片，研磨捣碎，捣碎100g叶片加入20mL清水，捣碎约30min后得到清水与叶片汁液并碎叶片的混合悬浮液45mL，颜色呈深绿色。抽滤步骤中的混合液30min，过滤碎叶片，得到叶片汁液的提取液40mL。于培养条件下静置两周，每两天观察一次蓝藻浓度的变化。培养温度控制在28℃，在不同的提取液梯度下，采用BG-11培养基培养，蓝藻生长情况见图1，生长速率如表1所示。采用东华大学校内镜月湖湖水经消毒处理后培养，蓝藻生长情况见图2。

对于蓝藻的生长而言，提取液的用量越大，抑制作用也越强。在培养的两周内，加入提取液量为4mL、8mL、16mL的3个对照组，基本上达到50％的抑制作用。在采用湖水培养时表现更明显。空白组的细胞浓度在5.5×10⁴cell·L^-1，而加入抑制剂的3个对照组只有2×10⁴cell·L^-1，基本上已经达到了抑制蓝藻生长的效果。

实施例2

取用新鲜的叶片，研磨捣碎，捣碎100g叶片加入25mL清水，捣碎约30min后得到清水与叶片汁液并碎叶片的混合悬浮液50mL。抽滤步骤中的混合液30min，过滤碎叶片，得到叶片汁液的提取液45mL。于培养条件下静置两周，每两天观察一次蓝藻浓度的变化。

在32℃和36℃的室温下，培养基采用经消毒的湖水，选取4mL、8mL两个提取液用量，观察其两周内的生长状况，并绘制生长曲线见图3。与28℃时的生长状况相似，对蓝藻的抑制作用也比较明显。在两周之后，都逐渐减少到蓝藻细胞浓度2×10⁴cell·L^-1，而且抑制作用与抑制剂用量呈正相关。

比较28℃、32℃、36℃三个温度下同样添加8mL抑制剂对蓝藻生长状况的影响，见图4。可见温度的改变虽然对蓝藻的生长状况有一定影响，但差异不大，然而提取液的抑制作用是明显的。

实施例3

取用新鲜的叶片，研磨捣碎，捣碎100g叶片加入30mL清水，捣碎约30min后得到清水与叶片汁液并碎叶片的混合悬浮液约55mL。抽滤步骤中的混合液30min，过滤碎叶片，得到叶片汁液的提取液50mL。于培养条件下静置两周，每两天观察一次蓝藻浓度的变化。改变培养基中氮、磷元素的加入量，维持磷营养为0.8mg/L、氮营养为3.6mg/L，分别进行两组对照实验。水生植物提取液的抑制作用同样表现为，用量越大，抑制作用越强。生长曲线见图5。

表1BG-11培养基下蓝藻生长速率

Claims (6)

1.一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，包括：

(1)取水生植物，采摘新鲜的叶片，并研磨捣碎，捣碎每100g叶片加入20～30mL清水，得到清水与叶片汁液并碎叶片的深绿色混合悬浮液；抽滤混合悬浮液，过滤碎叶片，得到叶片汁液的黄绿色提取液，即蓝藻抑制剂；

(2)将上述的蓝藻抑制剂滴入蓝藻溶液中，搅拌均匀得混合溶液。

2.根据权利要求1所述的一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的水生植物为生长4～9月的植物。

3.根据权利要求1或2所述的一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的水生植物为睡莲、菖蒲、芦苇、美人蕉、鸢尾、水花生中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的需使用新鲜湿润的叶片，颜色为鲜绿色。

5.根据权利要求1所述的一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的蓝藻抑制剂与蓝藻溶液的体积比为1∶10～1∶15。

6.根据权利要求1所述的一种使用水生植物提取液抑制蓝藻生长的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的混合溶液不应呈现褐色。

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