CN1117261A - 控制大型无脊椎动物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制水系，如湖泊中的大型无脊椎动物的方法，它包括在认为需要这种控制的水系中加入有效控制剂量的含有阴离子I和F的阴离子毒物，例如乙二胺二氢碘酸(EDDI)或氟化钠(NaF)。

Description

控制大型无脊椎动物的方法
本发明涉及控制大型无脊椎动物的方法，例如水系中的软体动物。
目前用化学方法控制大型无脊椎动物的增殖对水质量的下降起了一定的作用。
例如，Smith(美国专利4,462,914)使用了多(季铵)化合物，尤其是其氯化物来控制亚洲蛤。多(季铵)化合物通常具有高阳离子电荷密度，它是鱼类和软体动物的应激物毒药，它可以污染带阴离子的鱼鳃。然而多(季铵)化合物在淡水中加入不需要的氯化物会被视为对水质量的管理起反作用。
Whitekettle和Lyons(美国专利4,970,239)利用烷基硫代烷基胺尤其是癸基硫代乙胺来杀死软体动物。然而胺的阳离子特性会使鱼鳃堵塞，而硫加入到淡水中，对于水质量的管理起了反作用。
Allan和Hinton(英国专利1,464,005)报道了多(1，6-亚己基二胍)-HCl具有可杀软体动物的特性。然而这种化合物也是一种多阳离子的化学物质，它带有大的阳离子基团，认为这些基团使之成为杀鱼剂，也是杀软体动物的制剂。
Sindery(法国专利1,460,037)报道了伯胺、仲胺和季胺可以杀死软体动物。然而Sindery并末提出使用双胺碘盐超出使用双胺氯盐的优点，也没有提出减少阳离子电荷对于水处理化学物质的价值。
Nishimura等人(日本特许公开79/110,323)发现N-单取代的丙邻二胺对海洋藤壶是杀软体动物剂。然而阳离子的胺和二胺是刺激物和污染鳃的化合物，由于它对鱼群的负影响使之不能优化水质量管理。
Kozianowski(化学文摘65：4577g，1966)报道了2，5-二氯-4-硝基-N-水杨酰苯胺的乙醇胺盐类对于蜗牛的控制是有效的。然而，这种化合物很昂贵，不论在不发达的国家或是发达的国家，水管理系统都用不起。
Shevtsova等人(化学文摘91：85169p，1979)用浓度为400-500ppm的硝酸铵来控制灌溉管道中的斑纹蛤，Shevtsova等人发现在低温下(9-11℃)控制不充分，还发现一年生的蛤比年幼的或更老的蛤更有抗性。然而在水系中，硝酸铵化合物的阳离子和阴离子都会给淡水提供氮，这就不大合适，因为氮对于水体加富过程和藻类的激增都起到一定作用。
Thornton(Pulp & Paper，P127～129,1989，)报道了亚洲蛤对造纸厂的水造成宏观污染，并推荐了阳离子的多季胺(Polyquats)来控制蛤的增殖。然而，正如上面所讨论，使用这类阳离子化合物是不能被接受的。Thornton仍表示需要一种安全、便宜、有效、能被环保局允许的杀软体动物剂。
Monroe在1991年一月的Time杂志中着重报道了由于大西洋中斑纹蛤的增殖而对工业、公用设施、城市和个人所带来的难题。
因而，人们也认识到与大型无脊椎动物如软体动物的增殖相关的难题。此外，先前尝试的对增殖的控制导致环境条件更为不适，这与水的排出有关，该水经过刺激物和毒物，如氯、溴、氯化钾、铵、铜和其它重金属处理。因此，有必要用一种更好的方法控制大型无脊椎动物。
本发明的目的是有效控制大型无脊椎动物的增殖，如软体动物的增殖，而同时降低对水质量和环境的不利的影响。
本发明的另外目的和优点部分将在下面的说明书中说明，而部分将从说明书中明显看出，或者可以从本发明的实施中得到，本发明的目的和优点可从所附的权利要求中特别指出的部分和综合中理解并得到。
为了达到发明目的并依据本发明的目的，正如本文具体体现和详细描述的，本发明包括控制水系中大型无脊椎动物的方法，该方法包括在被认为需要这种控制的水系中加入有效控制剂量的至少一种阴离子毒物，该毒物含有阴离子碘(I-)或氟(F-)，例如乙二胺二氢化碘(dihydriodide)(EDDI)或者氟化钠(NaF)。换句话说，本发明所用的阴离子毒物是碘或氟阴离子的水溶性源。
应当理解，上面的概述和下面的详细描述两者都仅仅作为示范或解释而不是如权利要求那样限制本发明。
图1根据累积死亡百分数对接触时间的关系阐明EDDI静态接触对饰贝的结果。
图2根据累积死亡百分数对接触时间的关系阐明EDDI静态接触对蚬的结果。
图3根据基于不同EDDI浓度的死亡率而阐明EDDI静态接触对饰贝的结果。
图4根据基于不同EDDI浓度的死亡率而阐明EDDI静态接触对蚬的结果。
图5根据基于不同EDDI浓度的平均致死时间而阐明EDDI静态接触对饰贝和蚬的结果。
这里所用的“大型无脊椎动物”一词定义为水生生物的类群，它由幼年期或幼虫期的形态发育为成年期的形态。大型无脊椎动物是复杂的多细胞有机体，它含有完整的器官和组织，使之促进生命支持系统(例如循环、消化、生殖、神经系统)。
大型无脊椎动物成年生活期的发展结果对于水系来说会导致许多独特的污染问题，例如致冷系统。这些问题被归类于“宏观污染”一词，它可导致损坏设备，危害安全相关的系统和降低系统压力，这些可降低致冷效率。致冷效率的降低会危害系统的设备并降低总的效率和收益。此外，可以理解“宏观污染”一词也包括水系的退化，例如大型无脊椎动物消耗食物源如浮游生物也正是水系中其它水生生物需要消耗的食物。
“生物污染”一词也可以理解为通过由大型有机体如软体动物和与其相伴的水藻、原生动物、真菌以及细菌的生物量而堵塞用于运送生水或经过处理的水的管道。
大型无脊椎动物的实例包括软体动物(如蛤、贻贝、牡蛎和蜗牛)、甲壳纲动物、海绵、环节动物、苔藓虫类动物和被囊类动物。
本发明也可用于遭受这种“宏观污染”的工厂和公用设施，不论该系统用水是一次流过制或是再循环式。本发明也可用于需要控制宏观污染和/或生物污染的任何水源，如湖泊、游泳池和可饮用水。优选地，本发明还企图控制大型无脊椎动物的所有生命期。
本发明包括使用含阴离子碘(I-)或氟(F-)的阴离子毒物来控制大型无脊椎动物，这种阴离子毒物优选的实例包括，但不局限于，乙二胺二氢化碘(EDDI)和氟化钠(NaF)。另一些实例包括氟化氢和氟化钾。
阴离子毒物不同于阳离子表面活化剂，它是通过它的阴离子而不是阳离子来影响大型无脊椎动物的。例如EDDI有大约79.5％的阴离子基团，仅含约19.5％的阳离子基团，另外阴离子毒物不象用于控制大型无脊椎动物的氯和其它刺激剂，它不刺激大型无脊椎动物，例如它意味着软体动物在阴离子的碘化物或氟化物的存在下不会缩回到其壳中而是持续地过滤进食直至它们的生物系统由于碘化物或氟化物的毒性而关闭。
诸如EDDI之类的阴离子毒物比阳离子毒物在环境中更为优选，这是因为阴离子毒物对鱼类和其它水生生命影响不大，而且阴离子毒物贡献出的氮较少因而使淡水的水体加富过程更少些。
实际上，一种EDDI这样的阴离子毒物，尽管以前人们不知道它能控制大型无脊椎动物，但人们已认识到它用于水系中是一种安全的化合物，因为它已是一种商业产品，大多用作动物饲料和鱼食料而购置。因此它用于水处理中不仅可以帮助解决日益严重的水质量问题，而且还可以在缺碘水系的食物链中增加所需的碘。
作为一个特殊的实例，并且根据本发明，可在被认为需要控制宏观污染的水系中加入EDDI，其加入量为要处理水系的约1.0ppm到约100ppm的EDDI。在需要控制宏观污染的水系中优选的加入量约为80ppm到约85ppm的EDDI。EDDI可易于从West Agro，Inc.，Kansas City.Mo商购，通常在需要控制宏观污染的水系中还可加入含有阴离子I-的其它阴离子毒物，其剂量范围是约0.8ppm I-至约80ppmI。
根据本发明的有关氟化钠的处理方法，在被认为需要控制宏观污染的水系中氟化钠处理的加入量为要处理水系的约0.5ppm至约100ppm的氟化钠。优选地，对于北方的水系按约2ppm至约3ppm，而对于南方的水系按约3ppm至约10ppm的氟化钠加入到需要控制宏观污染的水系中。
通常，在需要控制宏观污染的水系中还可加入含阴离子F-的其它阴离子毒物，其加入剂量范围是约0.2 ppmF-至约4.5ppm F-。
本发明将通过以下的实施例进一步阐明，实施例只是作为本发明举例而并不用以限制其范围。
实施例1：
贻贝是取自密执安洲、海湾城(Bay City)的海湾城市水处理工厂，在两只含有萨吉诺(Saginaw)海湾水的1000ml有刻度的塑料烧杯中各加入20只贻贝，在烧杯的上面配置有一个放大一倍(1x)的放大器，通过使用放大器观察被测试的贻贝，以确定它们是活的还是死的。通过观察，可发现贝壳开启的成年贻贝、贝壳关闭的成年贻贝、空壳的成年贻贝、贝壳开启的一年生贻贝、小的和微小的贻贝以及位于成年和一年生贻贝之间的网状物中的黑色足丝纤维。
在其中一只烧杯中加入2.5ml含有1000ppm NaF(5ppm)的贮存液，用Saginaw海湾的水加至500ml，在另一只烧杯中，加入40ml含有1000ppm EDDI(80ppm)的贮存液，也用Saginaw海湾的水加至500ml。
对照贻贝保持在分开的生水容器中，并在放大器下不时地观察。
在氟化钠应激反应下的贻贝经处理后在约五分钟之内就停止运动，而那些处于EDDI应激反应下的贻贝会再运动几分钟，并将它们的贝壳开启四小时。
在四小时结束时，就可确定出经处理和对照的贻贝的死亡率。通过在贝壳之间插入12号钩针看贻贝是否关闭它们的贝壳来完成死亡的检测。成年贻贝在未经处理的生水中仍活着，一年生的贻贝也是如此，小贻贝没有探测。
处于试验化合物应激反应下的经处理的贻贝在钩针刺探时不关闭贝壳就可全部归为死亡。
在贻贝贝壳被刺探的过程中，贝壳的脆性还有差别，已经过氟化钠应激反应下的贻贝贝壳是脆性的，在刺探过程中全都破碎，对照的贝壳和那些已经过EDDI应激反应的贝壳并不呈脆性，在刺探过程中无一破碎。
认为在氟化钠和贻贝壳中的CaCO3之间存在一化学反应( )以形成一种脆性的化合物，它使贝壳破裂。根据这些实验结果，发明者认识到没有其它杀软体动物剂会化学性地侵蚀斑纹贻贝的壳，并且不论它们的壳是否开启都会杀死它们。
实施例2：
在装有800ml田纳西河河水的每个烧杯各加入五只蜗牛，使它们在化学浓度范围为0至100ppm下接触四小时，水温为周围空气的温度。
选择健壮的一年生动物用于试验，它们是从被淹没的砂砾上搜集到的，它们的壳的底部直径平均为约7至10mm。
表1在田纳西河水的分别含有三种浓度的乙二胺二氢碘化
   物(EDDI)和甲基葡糖苷下接触四小时后死蜗牛的数目处理方法    10ppm    50ppm    100ppm对照          0        0        0甲基葡糖苷    0        0        0EDDI          3        5        5
*在这个浓度下所有蜗牛在一小时内都死亡
在接触过程的观察显示出，蜗牛在对照的水中缓慢而无生气的运动，而处于经松弛剂甲基葡糖苷处理的烧杯中的蜗牛则变得更活跃但仍未处于紧张状态。水温为12至15℃，温度独自降低了蜗牛的活动性。
处于含有经EDDI处理过的水的烧杯中的蜗牛比对照更活跃，但比那些经甲基葡糖苷处理的蜗牛要迟钝些，但经EDDI处理的蜗牛不受刺激或受压，它们不会进入隐遁状态，有一些蜗牛会爬到烧杯壁上，在死亡和落下之前，它们脚的颜色从白变成粉红色，在底部变成紫色-橙色，它们的脚还会变形。
中毒的蜗牛不会进入隐遁状态，它们变得静止不动，并且对刺激不敏感。使不动的蜗牛经受500ppm的冰醋酸处理以确使它静止和死亡。
实施例3：
如表2所列出，对亚洲蛤、河蚬(Corbicula fluminea)和斑纹贻贝、饰贝属的成年个体再进行EDDI的毒性试验。表2还列出了EDDI的用量、以及在每个实验中所用的亚洲蛤或斑纹贻贝的数目和平均致死时间。
表2的结果在图1-5中也用图表示。
                                                                       表2
                                    对亚洲蛤、河蚬和斑纹贻贝、多形饰贝的成年个体的毒性试验的结果概要
处理量mg/kg n 平均致死时间(天) s.d. 95％置信界限(天)     范围(天) 测试范围(天) 大小的影响(是/否) LT50(天) LT100(天) NT100(天)
                                                                      河蚬
对照  16 (接触37.83天后的死亡，0％) N.A.  -
 0.5 mg/kg  15 (接触37.83天后的死亡，0％) N.A.  -
 1.0 mg/kg  16 (接触37.83天后的死亡，25％) N.A.  - 38.96   78.48       -
 2.0 mg/kg  13 (接触37.83天后的死亡，8％) N.A.  - 249.09   3204.55       -
 4.0 mg/kg  15 (接触37.83天后的死亡，7％) N.A.  - 566.40   19492.36       -
 8.0 mg/kg  15 (接触37.83天后的死亡，40％) N.A.  - 3621   51.92       -
 10.0 mg/kg  18 (接触37.83天后的死亡，17％) N.A.  - 40.01   65.06       -
 20.0 mg/kg  17   26.76   2.93   1.51  20.83-30.83 参阅表2a  否 25.91   34.37     30.83
 30.0 mg/kg  15   24.56   3.02   1.67  18.90-29.82  否 24.21   38.68     29.82
 40.0 mg/kg  16   19.61   1.97   1.05  16.83-24.87  否 19.67   26.22     24.87
 50.0 mg/kg  19   22.57   5.22   2.52  14.81-31.90  否 22.90   35.83     31.90
 60.0 mg/kg  18   22.11   1.96   0.97  17.88-24.87  否 21.57   26.53     24.87
 70.0 mg/kg  17   18.38   2.57   1.32  11.90-21.81  否 17.49   25.80     21.81
 80.0 mg/kg  15   18.97   3.71   2.05  6.88-21.81  否 20.73   53.05     21.81
                                 表2(续)
处理量mg/kg n 平均致死时间(天) s.d. 95％置信界限(天)     范围(天) 测试范围(天) 大小的影响(是/否) LT50(天)     LT100(天)     NT100(天)
    多形饰贝
 对照  25 (接触37.83天后的死亡，0％) N.A.    -
 0.5mg/kg  25 (接触37.83天后的死亡，0％) N.A.    -
 1.0mg/kg  23 (接触37.83天后的死亡，13％) N.A.    - 55.64   130.06     -
 2.0mg/kg  25 (接触37，83天后的死亡，4％) N.A.    - 221.54   170.43     -
 4.0mg/kg  24 (接触37.83天后的死亡，16％) N.A.    - 324.88   38559.21     -
 8.0mg/kg  24 (接触37.83天后的死亡，25％) N.A.    - 151.24   4075.62     -
 10.0mg/kg  23 (接触37.83天后的死亡，17％) N.A.    - 39.20   84.13     -
 20.0mg/kg  25 (接触37.83天后的死亡，52％) N.A.    - 35.25   53.02     -
 30.0mg/kg  24 (接触37.83天后的死亡，68％) N.A.    - 32.65   60.30     -
 40.0mg/kg  25 (接触37.83天后的死亡，36％) N.A.    - 43.93   99.02     -
 50.0mg/kg  23 (接触37.83天后的死亡，91％) N.A.    - 26.93   67.47     -
 60.0mg/kg  24 (接触37.83天后的死亡，79％) N.A.    - 30.92   54.87     -
 70.0mg/kg  25 (接触37.83天后的死亡，96％) N.A.    - 29.60   53.48     -
 80.0mg/kg  25 (接触37.83天后的死亡，96％) N.A.    - 26.63   192.68     -
*N.A.(不适用的)，表示该值无法计算，因为在接触期间样品中不是全部个体都死亡
                            表2a
     测试亚洲蛤(河蚬)平均致死时间的差别的方差单向分析概要，
     在总测试时间37.83天内接触EDDI下，样品呈现100％死亡率(处
     理量为20、30、40、50、60、70和80mgEDDI/kg溶液)
Figure A9419108600141
*穿过平均致死时间的垂直的线表明在那些平均值中间没有明显差别(P＞0.05)，没有被垂直线连结的平均值相互之间有明显差别(P＜0.05)，这是由方差的单向分析测定，以下是这些结果的描述性概要
                     表2a(续)
河蚬接触EDDI的平均致死时间的方差分析测试(ANOVA)的概要：
对于20 mg EDDI/kg的平均致死时间明显不同于40、50、60、70和80 mg/kg的平均值，但与30 mg/kg的相差不大；
对于30 mg EDDI/kg的平均致死时间明显不同于40、70和80mg/kg的平均值，但与20、30、50、60 mg/kg的相差不大；
对于40mg EDDI/kg的平均致死时间明显不同于20、30和50mg/kg的平均值，但与60、70和80mg/kg的相差不大；
对于50mg EDDI/kg的平均致死时间明显不同于20、40、70和80mg/kg的平均值，但与30和60mg/kg的相差不大；
对于60mg EDDI/kg的平均致死时间明显不同于20、70和80mg/kg的平均值，但与30、40和50mg/kg的相差不大；
对于70mg EDDI/kg的平均致死时间，明显不同于20、30、50和60mg/kg的平均值，但与40和80mg/kg的相差不大；
对于80mg EDDI/kg的平均致死时间，明显不同于20、30、50和60mg/kg的平均值，但与40和70mg/kg的相差不大。
从以上实验可以看出，氟化钠和EDDI是十分有效的杀软体动物制剂。
注意到本文公开的本发明的说明书和实施，则本发明的其它方案对于本领域的技术人员来说，是显而易见的。说明书和实施例仅考虑举例说明，而下面的权利要求指出了本发明的范围和精神。

Claims (7)

1、一种控制水系中大型无脊椎动物的方法，它包括在所述的认为需要这种控制的水系中加入一种有效控制剂量的含有I-或F-的阴离子毒物。
2、根据权利要求1的方法，其中所述阴离子毒物选自EDDI和氟化钠。
3、根据权利要求1的方法，其中所述大型无脊椎动物选自蛤、贻贝和蜗牛。
4、根据权利要求1的方法，其中所述大型无脊椎动物是软体动物。
5、根据权利要求4的方法，其中所述软体动物选自亚洲蛤和斑纹贻贝。
6、根据权利要求2的方法，其中所述阴离子毒物是EDDI，而且其中所述EDDI是按约1.0ppm至约100ppm的剂量加入到所述水系中的。
7、根据权利要求2的方法，其中所述阴离子毒物是氟化钠，而且其中所述氟化钠是按约0.5ppm至约10ppm的剂量加入到所述水系中。
CN94191086A 1993-02-02 1994-01-28 控制大型无脊椎动物的方法 Pending CN1117261A (zh)

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