[发明专利]一种植物单宁抑藻剂及抑制富营养化淡水水体中藻类过度生长的方法

说明书

技术领域

本发明涉及物体污染控制领域，具体地，本发明涉及一种植物单宁抑藻剂及抑制富营养化淡水水体中藻类过度生长的方法。

背景技术

经济的发展和人口的急剧增加，促使水环境及生态环境的恶化，尤其是城市水体富营养化的污染，导致地表水体藻华频繁发生，水华时，藻类的大量繁殖和腐烂，导致水体腥臭，溶解氧下降，透明度降低，有毒藻体还会向水体中释放毒性物质，危及水生生物甚至人类健康。

控制水体中藻类过度繁殖的方法常用的为化学法，化学法包括化学沉淀法、酸碱中和法和投加除藻剂。沉淀法通过投加铁、铝絮凝剂凝聚减少N、P，同时铝盐在水体中易形成氢氧化铝，在沉积物表面形成沉淀，阻止沉积磷的释放；酸碱中和法，通过投加石灰，调节水体酸碱度，促进磷酸盐形成稳定的磷酸钙沉淀，控制水体中的磷酸盐浓度。这两种方法均采用控制富营养化的源头物质N、P的方法防治藻类的过度繁殖，但缺点是见效慢。投加除藻剂是化学法中更为常用的方法，该方法具有杀藻效率高、见效快、价格低廉、使用方便等优势。传统的化学抑藻剂主要有硫酸铜、二氧化氯、农药等，但此类杀藻剂易残留水体，对鱼类、水草等生物产生一定程度的伤害甚至导致死亡，更会危及人类健康。因此，急需筛选新型高效、易降解、低毒的化合物，并研制得到对环境友好、对水生生态系统安全、不危及人类健康的新型环保抑藻剂。

植物单宁是一类广泛存在于植物体内的天然次生代谢产物，是一种天然的绿色资源，且有效成分多达上千种。自然界中，植物体为了竞争有限的空间和养分，能通过分泌植物单宁物质，抑制其他植物体的生长。研究发现植物单宁是多种酶促反应有效的抑制剂，包括对磷酸酶、过氧化氢酶、ACE酶、RNA反逆录酶等多种信号传递、能量代谢调节的酶的抑制，植物单宁也能结合细胞膜上的物质，与金属离子产生络合作用等，来破坏生物体正常的新陈代谢，且植物单宁本身较易被降解。

目前国内外己开展了针对单一植物单宁抑制藻类生长、控制水华爆发的研究。试验发现有些植物单宁的化学结构影响其抑藻效能，如杨维东等在“酚酸类化感物质对塔玛亚历山大藻生长的影响”中比较香草醛、没食子酸和儿茶素对海洋藻——塔玛亚历山大藻的抑藻效能。张庭廷等研究了阿魏酸和对羟基苯甲酸对淡水藻水华鱼腥藻和蛋白核小球藻的抑藻效能，确定抑制作用的浓度值，并初步研究抑藻机理，推测这两种物质的抑藻机理可能与自由基的产生以及膜脂质过氧化增加引起膜结构的破坏、细胞功能受损有关。

此外单一植物单宁的长期使用，同其他单一物质抑藻剂的使用类似，会促使藻类对抑藻剂逐渐产生不同程度的抗性，缩短抑藻剂的使用寿命，削弱抑藻效能。

发明内容

本发明的目的是提供一种防治和消除淡水水华发生的植物单宁单方和/或复配抑藻剂，以解决现有技术存在的由于投加化学抑藻剂，而带来危及水生生态系统、给环境带来二次污染、甚至影响人类健康等问题，并能延缓藻类对抑藻剂的抗性，延长抑藻剂使用寿命，提高抑藻效果。

本发明对常见植物单宁进行抑藻实验，筛选得到植物单宁龙胆酸、鞣花酸、和鞣酸上述高效抑藻的植物单宁，上述植物单宁可以单独使用，也可以复配使用。同时本发明的发明人发现，植物单宁苯二酚、儿茶酚、对羟基苯甲酸中的两种或多种的复配也可以具有协同增效的抑藻效果。因此，本发明的抑藻剂包含选自龙胆酸、鞣花酸、和鞣酸的中的任一种或多种，或包含选自苯二酚、儿茶酚、对羟基苯甲酸中的两种或多种。优选地，本发明的植物单宁抑藻剂，其包含龙胆酸、鞣花酸、和鞣酸的中的任一种或多种；和对苯二酚、儿茶酚、对羟基苯甲酸中的一种或多种。

本发明优选的植物单宁抑藻剂的复配配方(质量比值)如下所示：