专利名称：肉桂醛、丁香酚和柠檬酸复配杀藻剂的制作方法
技术领域：
本发明属于环保领域，具体是涉及一种含有肉桂醛、丁香酚和柠檬酸，用于自然、景观 水体和工业用水中藻类的去除制剂。
背景技术：
杀藻剂是一类常用的水处理药剂。水体富营养化导致水中藻类过度繁殖而形成"水华"， 降低水体透明度，使水中溶解氧急剧下降，引起鱼类等水生生物大量死亡，甚至危害人类健 康。景观水体和工业用水也因藻类的大量繁殖而受到诸多影响，带来巨大经济损失。目前， 藻类的去除方法主要分为物理法、化学法和生物法。化学法因其杀藻效率高、价格低、使用 方便等优势而得到广泛应用。常用的化学杀藻剂按照杀藻机理主要分两大类氧化型杀藻剂和絮凝型杀藻剂。氧化型 杀藻产品能够氧化微生物体内与新陈代谢密切相关的酶类，导致微生物代谢紊乱以致死亡。 然而这类杀藻剂多含卤代物，常能卤化水体有机物，产生致癌产物，危胁人类健康。絮凝型 杀藻产品多为金属类盐溶液， 一方面通过金属离子抑制藻类的正常代谢干扰藻类的生长，另 一方面则通过金属离子的絮凝作用沉降藻类而达到除藻的目的。然而这些立竿见影的除藻产 品在除藻的同时都不可避免地给环境带来了二次污染，如重金属污染和三卤甲烷污染等。因此，需要筛选新型高效、低毒的化合物并研制对环境友好、对人安全的新型环保杀藻剂。发明内容为了克服目前化学类杀藻剂给环境带来的二次污染问题，本发明提供了一种新型高效、 使用安全，对环境友好的环保型化学杀藻剂。1、杀藻剂的组成与配制本发明的有效成分均为可人工合成的植物次生代谢产物，包括肉桂醛、丁香酚和柠檬酸。肉桂醛丁香酚拧檬酸肉桂醛(Cinnamaldehyde),化学名称为3-苯基-2-丙烯醛，性状为无色或淡黄色液体， 有桂皮油和肉桂油的香气。沸点为248°C，熔点为-8°C，稍溶于水，溶于乙醇和乙醚中，不 溶于石油醚中。能随水蒸气挥发。大鼠经口毒性LD50为2.22g/kg。在医药方面具有杀菌消 毒防腐的功效，对大肠杆菌、枯草杆菌及金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、志贺氏痢疾杆菌、 伤寒和副伤寒甲杆菌、肺炎球菌、产气杆菌、变形杆菌、炭疽杆菌、肠炎沙门氏菌，霍乱弧 菌等有抑制作用。且对革兰氏阳性菌杀菌效果显著，可用于治疗多种因细菌感染引起的疾病。 在食品香料行业中，肉桂醛因其杀菌、消毒和防腐的功能，已被美国和日本开发成为食品添 加剂，其作为食品防腐剂，对人体无毒或低毒，对微生物的繁殖也能起到较强的抑制作用。 因为肉桂醛对于酸性或碱性的物质，都具有较强的杀菌消毒功能，可广泛用于防腐防霉保鲜。 因肉桂醛不仅安全环保而且气味芬芳，在化工领域，已被开发成多种抗微生物剂，可用于杀 虫剂、驱蚊剂、空气清新剂、保鲜剂、冰箱除味剂等，肉桂醛还可用于石油开采中的杀菌灭 藻剂、酸化浊腐剂等。丁香酚(Eugenol)，化学名称为2-甲氧基-4-丙烯基-苯酚，性状为无色或苍黄色液体。 沸点为255。C，熔点为-9.2°C，几乎不溶于水,与乙醇、氯、乙醚及油可混溶。大鼠经口毒性 LD50为1. 93g/kg。具有抗菌、消炎、抗病毒等功效，在1:8000 1:16000浓度时,对致病性 真菌有抑制作用；在1:2000 1:8000浓度时,对金黄色葡萄球菌及肺炎、痢疾、大肠、变形、 结核等杆菌均有抑制作用。柠檬酸(Citric acid)，性状为无色半透明晶体或白色结晶性粉末，无臭、味极酸。熔 点为153'C (失水)，175'C以上分解放出水及二氧化碳。易溶于水、乙醇和乙醚，不溶于苯， 微溶于氯仿。大鼠经口毒性LD50为6.73g/kg。主要用于香料或作为饮料的酸化剂，在食品 和医学上用作多价螯合剂，也是化学中间体。本发明采用的配方如下肉桂醛0. 01mL/L 5. OmL/L丁香酚0. 01mL/L 5. OmL/L柠檬酸1.0% 5.0%氮酮1.0% 1.5%NP-10: 8% 15% 本发明所述的杀藻剂使用的pH值为《10.0。 2、杀藻效果测定方法 (1)抑藻圈试验采用含藻双层软琼脂平板法测定本发明杀藻剂的抑藻活性。具体方法为配制1%琼脂水 溶液，用微波溶化后均匀铺于培养皿中，冷凝后即为底层平板，将浓縮藻液与5(TC的iy。溶化 琼脂液等比例混合倾注于冷凝的底层琼脂上即为上层平板，待上层琼脂也冷凝后即得含藻双层软琼脂平板。于该平板上对称放置牛津杯，于杯孔中加入待测杀藻剂与对照药剂，光照培 养箱中25'C恒温光照培养48h，取掉牛津杯，测量抑藻圈直径，分析杀藻效果。(2) 叶绿素a变化与透明度分析通过水样中叶绿素a (Chi-a)含量测定与水体透明度观察验证本发明杀藻剂的除藻净 化水质效果。具体方法为将本发明杀藻剂按1% 10%的比例(视水样中的藻类生长情况而 定)加入待处理水样或水体中，混匀后静置，处理24h后取样90%甲醇6(TC处理10min，离 心后取上清液，分光光度计测定其665nm、 645nm和635nm的光吸收值，按公式 <formula>formula see original document page 5</formula>计算叶绿素a的含量，同时观察水样或水体透明度。(3) 藻量变化与显微观测通过显微观察计数统计与藻液在600nm处的光吸收值变化情况，验证本发明杀藻剂对水 体中藻细胞的去除效果。本发明杀藻剂的作用机理是破坏藻体结构和细胞器，抑制藻类光合作用。本发明的杀 藻剂还具有广谱杀生性，即对多种微生物具有较强的杀灭和抑制能力，且杀生速度快，杀生 力强，适用pH值范围宽， 一般pH值《IO.O均能适用，即使在碱性条件下仍具有较高的稳 定性。另外，本发明杀藻剂各组分(肉桂醛、丁香酚和柠檬酸)毒性小，并已作为食品添加 剂与香料广泛应用于食品加工及香料行业，对人、畜安全，对环境也无不良影响，同时兼具 除臭效果。本发明的杀藻剂性状稳定，可长期贮存于阴凉通风处，是一种理想可靠的溶藻杀菌剂。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1是含藻双层软琼脂平板法测定本发明杀藻剂的抑藻活性图。 图2是本发明杀藻剂处理人工培养的铜绿微囊藻24h后的透明度效果图。 图3是本发明杀藻剂处理人工培养的铜绿微囊藻24h后叶绿素a含量图。 图4是本发明杀藻剂处理太湖水华藻样48h后的透明度效果图。 图5是太湖水华藻样经本发明杀藻剂处理48h后的藻细胞形态学显微图片。 图6是无锡太湖闾江口段水域现场试验期间藻量变化情况图。
具体实施方式
以肉桂醛、丁香酚和柠檬酸配制的杀藻剂，简称桂香酸杀藻剂，编号为JSCD。以下实施 例中以编号形式出现。实施例一采用抑藻圈试验验证JSCD的抑藻活性，于对称放置的牛津杯中分别加入蒸馏水(阴性对 照)、lmg/L CuS(V溶液(阳性对照)和1% JSCD溶液各光照培养48h后测量抑藻圈直径，抑藻效果如图l所示，图1中A为阴性对照、B为JSCD处理，抑藻圈直径为35mm，溶藻 效果明显好于图1C所示的CuS04处理(抑藻圈直径为25nrai)。实施例二将本发明杀藻剂JSCD按iy。的比例加入人工培养的铜绿微囊藻液中，继续培养24h，观察 处理后藻液透明度并测定叶绿素a的含量变化。图2为JSCD处理后的透明度效果图，图3 为JSCD处理后的叶绿素a含量图，图示结果显示经JSCD处理后藻液变澄清，叶绿素a含 量显著下降，藻细胞生长受到显著抑制。图中ck为试验设立的空白对照。实施例三于8-9月间采集无锡太湖闾江口蓝藻打捞点新鲜蓝藻水样，经浓缩后用JSCD按2%的用 量处理，静置48h后观察杀藻效果，并取样显微镜检观察藻细胞形态学变化。如图4所示， 经JSCD处理后太湖水华藻水样变得透明澄清，大部分藻体下沉，显微镜观察显示经JSCD处 理后藻细胞发生破裂，细胞破损严重，多数已成碎片，如图5B所示。实施例四2008年8月17日至8月21日，在无锡太湖闾江口进行了区域性杀藻现场试验。试验观 察了 JSCD的杀藻效果及维持时间，主要监测了投加JSCD后，水中藻量的变化情况。具体实 施方法是在太湖闾江口的一段蓝藻严重水域设置一个长宽各2ni的围隔，水深约lm，水体 积4m3，于此围隔中加入JSCD进行控藻试验。分2次加药，每次按水体积5%用量投加，加药 时间为8月17日和8月19日。如图6所示，在第一次投加JSCD后，6h内藻量由1. 34X105 个/mL下降至3.82X104个/niL，第2天，藻量又有明显回升，投加药剂后，藻量迅速下降， 第4天至第5天藻量基本维持在5.2X104个/niL，说明加入JSCD杀藻剂后，比较稳定地控制 了藻类的生长。杀藻率能够维持60% 80%的较高水平。由于试验所设水域水体随风向进行回 复式晃流状态，加药一天后，由于水流导致围隔内外水交换严重，新藻进入围隔，造成第2 天藻量回升，补加药剂后藻量得到控制，杀藻率达到75%以上。整个试验过程由于存在水体 交换和外部藻类不断迸入，加药量可能略有偏高，杀藻效果则可能偏低。整个试验期间对投 药水域的水样进行取样观察，投药前后一直有大量成活的浮游生物，试验现场附近水域的鱼 类等水生生物也存活良好。实施例五2008年8月23日至8月25日，在无锡唯琼农庄进行模拟景观水体的杀藻试验。试验在 唯琼生态农庄内人工建造的水泥池中进行，池长1.2m,池宽0.8m,池高0.5m，于池中注入 新鲜太湖蓝藻水样，总量体积约0.3m3,加药采取一次投加JSCD2.5W用量，试验设立未处理 池对照。监测投加JSCD后，水样中的叶绿素a、藻含量和杀藻率的变化情况。如表1所示， 加入JSCD 2天后杀藻率达到96%以上。6_表1 JSCD杀藻剂无锡唯琼生态示范点杀藻试验情况表_采样时间(h) 叶绿素a (|_ig/mL) 藻量(个/mL)_杀藻率(％)0 17.63 1.2X105 -6 8.59 6.7X104 44.1748 0.62 3.9X103 96.7权利要求
1、一种杀藻剂，其特征在于，按浓度及质量百分比具有以下所列的配方肉桂醛0.01mL/L～5.0mL/L丁香酚0.01mL/L～5.0mL/L柠檬酸1.0％～5.0％氮酮1.0％～1.5％NP-108％～15％
2、 根据权利要求1所述的杀藻剂，其特征在于，所述杀藻剂使用的pH值范围为《10.0。
3、 根据权利要求1所述的杀藻剂，其特征在于，所述杀藻剂的投加量为1% 5%，视水中的 微生物滋长情况而定。
4、 权利要求1所述的杀藻剂在蓝藻水华水域和景观水体的杀藻处理中应用。
全文摘要
本发明公开了一种杀藻剂，它主要由肉桂醛、丁香酚和柠檬酸组成，具体为肉桂醛含量为0.01ml/l～5.0ml/l，丁香酚含量为0.01ml～5.0ml/l，柠檬酸的质量含量为1.0％～5.0％，氮酮含量为1.0％～1.5％，NP-10含量为8％～15％。本发明杀藻剂杀藻效果好，适用pH范围广，使用方便、安全，不会给环境带来二次污染，同时兼具除臭效果，可广泛应用于自然和景观水体的杀藻净水处理。
文档编号A01N35/00GK101578984SQ20091000979
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者威 周, 李优琴, 石志琦, 范永坚 申请人:江苏省农业科学院