CN111838193A - 一种生物抑藻剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物抑藻剂的制备方法，包括以下步骤：1、将柳枝及柳树叶晒干或加热烘干后，制成50‑200目的粉末；2、将木质材料、农作物秸秆、稻壳、煤、活性炭中的一种或几种共燃后获得残渣，即生物质混合料；3、将上述获得的生物质混合料和柳枝与柳树叶的混合粉末充分混匀，加入菌悬液，制得生物抑藻剂的混合物；4、配制海藻酸钠和聚乙烯醇的混合溶液；5、将海藻酸钠和聚乙烯醇的混合溶液灭菌降温至35℃左右时，加入生物抑藻剂的混合物，获得生物抑藻剂的前体；6、将生物抑藻剂的前体匀速滴入浓度为1‑9%的CaCl2的饱和硼酸溶液中，4℃交联24 h冲洗后即制得生物抑藻剂。本发明用于抑制、杀灭水体中的藻类，用于含藻水体的净化。
Description
技术领域
本发明涉及的是水环境保护技术领域，具体涉及一种生物抑藻剂的制备方法。
背景技术
藻类爆发已经成为目前水体污染的主要因素。河道、湖泊由于水质中氮磷含量过高，导致藻类的大量爆发，使水体中的水生生物大量死亡，死亡后的生物体在微生物的作用下，分解产生大量的氨氮等藻类生长所需要的各种物质，进一步为藻类的生长提供了营养物质，促进了藻类的再生长。开发高效、低毒、对环境友好的杀藻剂来杀灭水体的藻类，防止水华的发生已经迫在眉睫。
藻类的大量消耗量水体中的氧气，使水体中产生厌氧环境，发生厌氧反应释放臭气，严重影响了人们的生活。此外藻体释放的藻毒素为神经毒素，进入人体会造成中毒事件的发生。因此，藻类去除已经成为目前环境治理的重要方向。
柳树属于自然存在的一种杨柳科、双子叶垂柳，柳树枝和柳叶具有清热解毒等作用，常被选用入药。瑞典等国家也会选择低矮柳树用于污水和垃圾渗滤液的植物整治。本发明经过研究发现柳树枝及柳树叶在一定浓度下可抑制藻类生长，生物质混合料含有大量可被生物利用的碳源，可与水体中的丰富氮、磷元素联合为微生物提供营养源，加快水质净化，防止藻华暴发。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种生物抑藻剂的制备方法，将柳枝及柳树叶制成生物抑藻剂，该生物质抑藻剂可用于抑制、杀灭水体中的藻类，用于含藻水体的净化，防止水华的暴发。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种生物抑藻剂的制备方法，将柳枝及柳树叶、生物质混合料与微生物混合制成生物抑藻剂，该生物质抑藻剂用于抑制、杀灭水体中的藻类，用于含藻水体的净化，防止水华的暴发；具体包括以下步骤：
1、将柳枝及柳树叶在自然条件下晒干、也可以人为加热烘干后，制成50-200目的粉末；
2、将木质材料、农作物秸秆、稻壳、煤、活性炭中的一种或几种共燃后获得残渣，即生物质混合料；
3、将上述获得的生物质混合料和柳枝与柳树叶的混合粉末充分混匀，加入菌悬液，制得生物抑藻剂的混合物；
4、配制海藻酸钠和聚乙烯醇的混合溶液，其中海藻酸钠质量百分浓度为1-4%，聚乙烯醇质量百分浓度为9-14%；
5、将海藻酸钠和聚乙烯醇的混合溶液灭菌降温至35℃左右时，加入生物抑藻剂的混合物，获得生物抑藻剂的前体。其中，加入菌悬液的量为2-10g/L，生物质填料质量百分浓度为1-10%，柳枝与柳树叶的混合粉末质量百分浓度为1-10%，其余为水；
6、将生物抑藻剂的前体匀速滴入含质量百分浓度为1-9% 的CaCl2的饱和硼酸溶液中，4℃交联24 h冲洗后即制得生物抑藻剂。
作为优选，所述的菌悬液可以是针对水质净化的功能性微生物。
作为优选，所述的生物抑藻剂可以是新鲜的柳枝及柳树叶用机器破碎制成粉末，加入清水，在搅拌条件下浸泡48h，过滤出残渣，获得的柳枝及柳树叶的浸出液。所述的浸出液与生物质填料和菌悬液充分混合制得生物抑藻剂的混合物。
作为优选，所述藻类包含蓝绿藻、褐藻及红藻中至少一种。
本发明通过控制生物抑藻剂的前体中各组分的质量比，确保制成的生物质抑藻剂的密度小于等于1mg/L，目的在于制成的生物质抑藻剂能够与上层水体充分接触，优先净化表层水质。
柳树枝及柳树叶中含有大量的糖苷类化合物和酚类化合物，这些物质对藻细胞的光合作用和微藻的叶绿素的含量有明显的抑制作用，进一步抑制藻类的生长。
易暴发藻华的水体中氮磷含量较高，碳氮相对不平衡，导致系统紊乱暴发藻华，所述的生物质填料含有大量可被生物降解的碳源，能平衡水体中的碳氮比，为微生物提供更加丰富的营养源，加快微生物对水质的净化，有效降低水质中的游离的氮磷含量，防止藻华的暴发。
生物质混合物具有疏松多孔的结构，能够为微生物提供较多的附着位点，富集微生物的浓度；同时，生物质混合物碳质化的疏松多孔结构对水体中的污染物和磷元素有很好的吸附效果，高效降低水体中的污染物和磷的负荷，进一步降低藻华暴发的风险；生物质混合物对污染物吸附后，能为其周边高密度的菌群提供营养源，加快微生物对水质的净化。
本发明具有以下有益效果：本发明以柳树枝及柳树叶为有效成份的生物质抑藻剂是一种新型的杀藻剂，具有低毒、低残留与环境相容等特点，属于新型的生物净化药剂。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本具体实施方式采用以下技术方案：一种生物抑藻剂的制备方法，将柳枝及柳树叶、生物质混合料与微生物混合制成生物抑藻剂，该生物质抑藻剂用于抑制、杀灭水体中的藻类，用于含藻水体的净化，防止水华的暴发；具体包括以下步骤：
(1)将柳枝及柳树叶在自然条件下晒干、也可以人为加热烘干后，制成50-200目的粉末；
(2)将木质材料、农作物秸秆、稻壳、煤、活性炭中的一种或几种共燃后获得残渣，即生物质混合料；
(3)将上述获得的生物质混合料和柳枝与柳树叶的混合粉末充分混匀，加入菌悬液，制得生物抑藻剂的混合物；
(4)配制海藻酸钠和聚乙烯醇的混合溶液，其中海藻酸钠质量百分浓度为1-4%，聚乙烯醇质量百分浓度为9-14%；
(5)将海藻酸钠和聚乙烯醇的混合溶液灭菌降温至35℃左右时，加入生物抑藻剂的混合物，获得生物抑藻剂的前体。其中，加入菌悬液的量为2-10g/L，生物质填料质量百分浓度为1-10%，柳枝与柳树叶的混合粉末质量百分浓度为1-10%，其余为水；
(6)将生物抑藻剂的前体匀速滴入含质量百分浓度为1-9% 的CaCl2的饱和硼酸溶液中，4℃交联24 h冲洗后即制得生物抑藻剂。
实施例1：一种生物质抑藻剂的制备步骤如下：
(1)将柳枝及柳树叶在自然条件下晒干后，制成80目的粉末。
(2)将稻壳与活性炭共燃后获得残渣，即生物质混合料。
(3)将上述获得的生物质混合料3g和柳枝与柳树叶的混合粉末3g充分混匀，加入菌悬液5g，制得生物抑藻剂的混合物11g。
(4)取海藻酸钠2g和聚乙烯醇9g，使其溶解在100ml的水中；高温蒸汽灭菌，待灭菌降温至35℃左右时，加入生物抑藻剂的混合物，获得生物抑藻剂的前体；
(5)将生物抑藻剂的前体匀速滴入含质量百分浓度为6% 的CaCl2的饱和硼酸溶液中，4℃交联24 h冲洗后即制得生物抑藻剂。
实施例2：一种生物质抑藻剂的制备方法如下：
(1)将新鲜的柳枝及柳树叶用机器破碎制成粉末，加入清水，在搅拌条件下浸泡48h，过滤出残渣，获得的柳枝及柳树叶的浸出液。
(2)将秸秆与碳共燃后获得残渣，即生物质混合料。
(3)将上述获得的生物质混合料3g和柳枝及柳树叶的浸出液5g充分混匀，加入菌悬液4g，制得生物抑藻剂的混合物12g。
(4)取海藻酸钠3g和聚乙烯醇9g，使其溶解在100ml的水中；高温蒸汽灭菌，待灭菌降温至35℃左右时，加入生物抑藻剂的混合物，获得生物抑藻剂的前体；
(5)将生物抑藻剂的前体匀速滴入含质量百分浓度为6% 的CaCl2的饱和硼酸溶液中，4℃交联24 h冲洗后即制得生物抑藻剂。
实施例3：生物质抑藻剂对河水绿藻活性的测定
室内用营养液培养绿藻，然后将实施例1中获得的生物抑藻剂5g添加到绿藻培养液中，处理后2天测定绿藻营养液中绿藻的含量，根据绿藻含量的变化来评价生物质抑藻剂对该藻的活性影响。杀藻率％＝ (空白的藻含量- 处理的藻含量)/(空白的藻含量)×100，试验得到的生物质抑藻剂对绿藻杀藻率为67%。该试验结果表明生物质抑藻剂对绿藻有很好的杀灭效果。
实施例4：生物质抑藻剂对河水绿藻活性的测定
取暴发绿藻的河水做为试验用水，然后将实施例2中获得的生物抑藻剂5g添加到绿藻试验用水中，处理后2天测定绿藻营养液中绿藻的含量，根据绿藻含量的变化来评价生物质抑藻剂对该藻的活性影响。杀藻率％＝ (空白的藻含量- 处理的藻含量)/(空白的藻含量)×100，试验得到的生物质抑藻剂对绿藻杀藻率为71%。该试验结果表明生物质抑藻剂对绿藻有很好的杀灭效果。
实施例5：生物质抑藻剂对河水中游离氮磷影响的测定
取自然河道河水做为试验用水1L，然后将实施例1中获得的生物抑藻剂8g添加到试验用水中，在溶解氧为4mg/L的条件下，室温处理后24h后，测定试验用水中的氮磷含量，根据氮磷含量的变化来评价生物质抑藻剂对河水中游离氮磷的影响。污染物的去除率％＝ (空白的污染物含量- 处理后的污染物含量)/(空白的污染物含量)×100，试验得到的生物质抑藻剂对氮磷的去除率分别为91%和45%。该试验结果表明生物质抑藻剂对河水中氮磷有很好的净化效果。
实施例6：生物质抑藻剂对河水中游离氮磷影响的测定
取自然河道河水做为试验用水1L，然后将实施例2中获得的生物抑藻剂8g添加到试验用水中，在溶解氧为4mg/L的条件下，室温处理后24h后，测定试验用水中的氮磷含量，根据氮磷含量的变化来评价生物质抑藻剂对河水中游离氮磷的影响。污染物的去除率％＝ (空白的污染物含量- 处理后的污染物含量)/(空白的污染物含量)×100，试验得到的生物质抑藻剂对氮磷的去除率分别为93%和34%。该试验结果表明生物质抑藻剂对河水中氮磷有很好的净化效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种生物抑藻剂的制备方法，其特征在于，将柳枝及柳树叶、生物质混合料与微生物混合制成生物抑藻剂，该生物质抑藻剂用于抑制、杀灭水体中的藻类，用于含藻水体的净化，防止水华的暴发；具体包括以下步骤：
(1)将柳枝及柳树叶在自然条件下晒干或人为加热烘干后，制成50-200目的粉末；
(2)将木质材料、农作物秸秆、稻壳、煤、活性炭中的一种或几种共燃后获得残渣，即生物质混合料；
(3)将上述获得的生物质混合料和柳枝与柳树叶的混合粉末充分混匀，加入菌悬液，制得生物抑藻剂的混合物；
(4)配制海藻酸钠和聚乙烯醇的混合溶液，其中海藻酸钠质量百分浓度为1-4%，聚乙烯醇质量百分浓度为9-14%；
(5)将海藻酸钠和聚乙烯醇的混合溶液灭菌降温至35℃左右时，加入生物抑藻剂的混合物，获得生物抑藻剂的前体；其中，加入菌悬液的量为2-10g/L，生物质填料质量百分浓度为1-10%，柳枝与柳树叶的混合粉末质量百分浓度为1-10%，其余为水；
(6)将生物抑藻剂的前体匀速滴入含质量百分浓度为1-9% 的CaCl2的饱和硼酸溶液中，4℃交联24 h冲洗后即制得生物抑藻剂。
2.根据权利要求1所述的一种生物抑藻剂的制备方法，其特征在于，所述的菌悬液是针对水质净化的功能性微生物。
3.根据权利要求1所述的一种生物抑藻剂的制备方法，其特征在于，所述的生物抑藻剂为新鲜的柳枝及柳树叶用机器破碎制成粉末，加入清水，在搅拌条件下浸泡48h，过滤出残渣，获得的柳枝及柳树叶的浸出液；所述的浸出液与生物质填料和菌悬液充分混合制得生物抑藻剂的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种生物抑藻剂的制备方法，其特征在于，所述藻类包含蓝绿藻、褐藻及红藻中至少一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201030 |
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