CN102273490A - 一种抑藻剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物技术和水污染治理技术领域，具体涉及一种抑藻剂及其制备方法和应用。本发明所述抑藻剂是将水芹冻干粉、硫酸铜和高岭土按一定比例均匀组成的复配组合物，水芹冻干粉、硫酸铜和高岭土之间的重量比例为50：1：49。本复合抑藻剂适用于富营养化池塘、河流的藻类生长控制，抑藻效果好，成本低，使用方便、安全，在富营养化水体净化中有明显抑藻效果。
Description
技术领域
本发明属于生物技术和水污染治理技术领域，具体涉及一种抑藻剂及其制备方法和应用。
背景技术
目前，水体富营养化程度日趋严重，有害藻华的频繁发生，给人类的生产、生活带来了严重的危害，如何有效控制有害藻华的发生是目前人们面临的一大环境问题。研究和寻找高效、经济、安全的控藻方法已成为水环境保护领域的一个前沿和热点。
目前藻类控制技术主要有以下几个方面。1. 物理方法：主要有隔离法、超声波法、微滤机除藻、活性炭吸附、气浮法等。但是，物理法对低密度或底层藻类的灭杀效果不好、费用高，并且难于大面积使用。2. 生物法：主要有微生物抑藻、动物捕食法等。其优点是方法简单，适于在养殖水域使用，但当水体中藻密度过高时水体内溶解氧低，动物不能生长；同时藻毒素能危及动物的生命或者在动物体内蓄积，从而危害人体健康。3. 化学法：利用化学药剂对藻类进行杀除是目前国内外使用最多、最为成熟的除藻技术。藻类对铜离子有很强的吸附能力，这也是铜离子能有效除藻的重要原因。硫酸铜是目前应用最广泛的化学除藻剂，一般单独使用硫酸铜须投加1. 0 mg /L 以上才能有效控制藻类生长，但高浓度的硫酸铜会造成水体的二次污染，损伤水体生态系统，最终给人类带来危害。如何有效控制藻类爆发同时降低铜盐使用量是目前治理富营养化高藻水所面临的实际问题。化感作用和化感物质的发现为开发藻类控制技术提供了新方向。
水芹分布广泛，营养成分丰富。利用水芹菜(Oenanthe javanica)无土栽培进行污水净化，国内已经有较多的研究。水芹菜净化效果明显、经济效益高、景观效果好，已经在净化受污水体的生态工程中得到应用。工程应用中也发现水芹对富营养化水体中藻类生长抑制作用明显。我们的实验室结果显示，水芹冻干粉对微囊藻、小球藻、斜生栅藻具有化感效应，30-50g/L水芹水浸提液对藻细胞有明显的抑制作用，且这种抑制作用随时间延长而加剧，并具有浓度效应。30-50g/L水芹水浸提液处理后，藻细胞壁断裂甚至消失，细胞中叶绿体片层肿胀甚至解体，核膜破裂，核质外渗。实验室研究结果在野外推广的过程中，由于水体稀释等原因，水芹冻干粉的抑藻效果不及室内试验效果，且见效慢。寻找安全、高效的配料，并确定它们之间最佳的配比，显著提高化感类抑藻剂的野外应用效果，是开发包括水芹冻干粉等在内的化感类抑藻剂市场应用的一个重要选择。
发明内容
本发明拟解决的问题是化感抑藻剂水芹冻干粉的抑藻效果缓慢及高浓度化学除藻剂硫酸铜会造成水体的二次污染问题，而设计一种水芹冻干粉、硫酸铜和高岭土按一定比例均匀组成的二元复配组合物，以高岭土作为配料，用于抑制富营养化水体中的藻类生长和繁殖。
一种由水芹冻干粉和硫酸铜配制而成二元复配组合物，其特征在于含有水芹冻干粉、硫酸铜及高岭土按一定的比例混合，本发明的优选配比为水芹冻干粉、硫酸铜及高岭土的重量百分比为50：1：49。
以下是该复合抑藻剂制备及使用要点：
1. 水芹冻干粉的制备：将收获的水芹（含根）用自来水洗干净，冷冻干燥机冷冻干燥制成冻干粉；
2. 高岭土，过筛，取200~300目备用；硫酸铜晶体，化学纯级备用；
3. 抑藻剂的配制与保存：将1制备水芹冻干粉、化学纯级硫酸铜粉末及高岭土按50：1：49均匀混合制成复配组合物，塑料袋包装，2℃~8℃长期保存；
4. 使用：取出抑藻剂，常温恢复3-5小时，自来水助溶后恒温(25 ℃)震荡器震荡48小时后使用，采用喷雾器水面喷洒，投加剂量为50-100 mg/L。
本发明与纯化学药剂和纯化感抑制剂相比，具有如下优点：
（1）属于新型高效、生态安全的藻类控制制剂，不会在水体中产生铜离子二次污染，同时对鱼、虾、蟹、水生物等没有任何毒性；（2）抑藻效果明显，用量少，成本低；（3）克服单一纯化感类抑藻剂的野外使用见效慢问题；（4）本发明所述抑藻剂富营养化水体净化中有明显的抑藻效果。
具体实施方式
选择金陵科技学院校园内6个人工水池（5m×5m×3m），投入太湖蓝藻（取自江苏省宜兴市丁蜀镇八房港太湖蓝藻打捞站，优势种群是铜绿微囊藻），培养至初始藻密度均为 2.25 ×107个 /mL时进行复合抑藻剂的抑藻试验。水中复合抑藻剂投放浓度设置为10、30、50、70、90 mg/L五个梯度。露天培养，隔 24h取样进行藻密度的测定。
水芹水浸提液对藻类的抑制率( Inhibition Ratio)公式为：
IR( %) = (1 –N/N0) ×100 %，式中IR—抑制率，N —加入水浸提液组藻密度，N0 —水芹水浸提液浓度为0 g/L的藻密度。IR>0表示抑制作用，IR<0表示促进作用。
表1 复合抑藻剂对以铜绿微囊藻为优势种的淡水蓝藻生长的抑制率
IR>0表示抑制作用，IR<0表示促进作用。同行中每一指标的平均值采用Duncan法进行多重比较(p=0.05), 同行中不同小写字母表示差异达5%显著水平。
测定显示，淡水蓝藻的生长符合 logistic模型，其曲线为S型。当藻类受到复合抑藻剂的影响时，其生长曲线会发生改变。从表1可以看出10 mg/L复合抑藻剂对淡水蓝藻生长抑制作用不明显，30 mg/L复合抑藻剂对淡水蓝藻生长的显著抑制作用在实验4 d时始出现； 50、70、90 mg/L复合抑藻剂处理组的显著抑制作用从培养1 d时开始明显出现，处理3 d时的抑藻效果就达最大。
Claims (4)
1.一种抑藻剂，其特征是由水芹冻干粉、硫酸铜和高岭土按一定比例均匀组成的复配组合物，水芹冻干粉、硫酸铜和高岭土之间的重量比例为50：1：49。
2.根据权利要求1所述的抑藻剂的制备方法，其特征是由以下步骤构成：
（1）水芹冻干粉的制备，将收获的含根水芹用自来水洗干净，冷冻干燥制成冻干粉；
（2）高岭土，过筛，取200~300目备用，化学纯级硫酸铜晶体备用；
（3）抑藻剂的配制与保存，将（1）制备的水芹冻干粉、化学纯级硫酸铜粉末及高岭土按50：1：49均匀混合制成复配组合物，塑料袋包装，2℃~8℃长期保存。
3.根据权利要求1所述的抑藻剂的使用方法，其特征是取出抑藻剂，常温恢复3-5小时，自来水助溶后25 ℃震荡器震荡48小时后使用，采用喷雾器水面喷洒，投加剂量为50-100 mg/L。
4.权利要求1所述抑藻剂在富营养化水体净化中的应用。
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