[发明专利]一种缓释型杀藻剂的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于水污染控制领域，具体涉及了一种缓释型杀藻剂的制备方法，同时还涉及一种缓释型杀藻剂的用途。

背景技术

水体的富营养化导致的蓝藻水华问题一直是人类关注的环境问题之一，其造成的影响已不仅仅涉及到自然环境的污染以及各种水体的恶化，还波及到了人类的正常生活以及社会经济的持续发展问题。面对如此恶劣的水体污染处境，寻求一条行之有效的处理方向成为当今社会的热点问题。

针对水体的富营养化问题使用较为普遍的三大方法中：物理法处理成本高且治标不治本，无法作为控制水体污染的长久之计。化学法直接使用化学试剂作为杀藻剂，实际应用时常因投入过量的杀藻剂从而导致水体二次污染的问题，仍有待改进。生物法操作时间长，不可抗影响因素比较多，操作难度也限制其推广使用。“化感作用”的发现为水华控藻问题提供了一个新方向。目前利用沉水植被进行水体生态修复的技术成熟，该技术也作为一个新型的高效抑藻方式被广范应用，并且直接利用水生植被的化感作用治理水华的控藻效果十分明显。但是该方法操作周期较长，实际效果不可控，同时不可控的环境因素会影响其作用效果而使其实际操作难度系数不稳定，因此还需要更进一步的改进。

目前关于水生植物释放化感物质对于藻类的抑藻作用模式的研究发现，化感物质对藻类的抑制常常表现出低剂量多次添加的抑藻效果高于高剂量单次添加的抑藻效果。而化感物质作为水生植物或藻类的次生代谢产物，具有低毒、可生物降解的特点，同时对藻类的过度生长方面也有明显抑制作用。结合以上两点理论，直接利用化感物质进行抑藻的研究可以有效避免利用水生植物化感作用抑藻所受环境因子的不可抗因素的影响。但直接使用化感物质抑藻会造成使用区域局部浓度过高的现象，不适合直接单独使用化感物质抑藻，还需要结合现有研究技术改变化感物质的释放模式才可有效达到高效抑藻的效果。

包埋缓释技术既可以达到保护核心物质高包埋效率的同时又能达到缓慢释放核心药物的效果，契合了目前关于利用化感物质低剂量缓慢释放抑藻的设计思路。

酚酸类物质是目前已被证实的活性较强的化感物质，也是一种重要的次生代谢产物，其数量远远超过其他类化感类物质的数量。酚类物质的主要代表有苯酚类化感物质、羟基苯甲酸和肉桂酸衍生物类化感物质、黄酮类化感物质、醌类和单宁五大类等化感物质。这种代表物质对于造成水华的优势种—铜绿微囊藻具有较强的抑制作用，根据已有研究表明在该化感物质的存在下铜绿微囊藻的生物量会有明显的下降趋势。结合目前包埋研究中类似物质的包埋技术，将酚酸类物质与包埋技术结合，研发一种具有全新特色的抑藻方式。这一做法有效的利用了化感物质和包埋材料的生物相容性良好和可生物降解的特点，制备成的缓释抑藻剂，可以通过缓慢释放化感物质来抑制水体中的微藻，因此该方法无疑是一条高效、生态安全的水体富营养化处理方法。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种缓释型杀藻剂的制备方法，该方法选用环保可降解材料，避免了有毒有害物质的使用，并调节所需材料的pH值进行包埋，在保持核心被包埋物质的化感活性的同时保证较高的包埋效率，操作简单易行，包埋结果稳定。

本发明另一个目的是在于提供了一种缓释型杀藻剂在水华微藻优势藻种中的应用，不但可以有效模拟自然条件下化感物质低剂量多次释放的作用模式，还可以维持较为稳定的控藻效果，最高抑制率可达60％～75％，添加杀藻剂3～4天时间后再次添加该杀藻剂能保持较为明显的杀藻效果。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

本发明的技术构思是：所提供的缓释型杀藻剂选用抑藻活性较强的酚酸类化感物质为核心物质，结合包埋技术通过调节包埋材料的pH值保证被包埋物质的化感活性，固定液利用调节好pH的壳聚糖稀酸溶液配制相应浓度的氯化钙的壳聚糖混合溶液，可以有效提高固定化效果，制备出一种新型缓释杀藻剂。

一种缓释型杀藻剂的制备方法，其步骤如下：

(1)取0.2～1.4g海藻酸钠粉末溶解于去离子水中配制成固定体积为20mL的海藻酸钠胶状溶液，其中海藻酸钠溶液的浓度设置为1％、2％、3％、4％、5％、6％以及7％的不同浓度范围，该混合液可于50～60℃恒温水浴锅内溶解，且需不断搅拌至均匀，待气泡完全消失后，使用0.1～1.0mol/L的盐酸溶液调节海藻酸钠溶液的pH值在3.0～6.5范围内，其中pH值设置为3.0或3.5或4.0或4.5或5.0或5.5或6.0或6.5，最终获得质量百分浓度为1％～7％浓度不等、pH值分别为3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5的海藻酸钠溶液备用；