专利名称：一种抑制藻类生长的方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理的方法，且尤其涉及一种抑制水中藻类生长的方法。
背景技术：
世界上许多水库都存在着水质不佳的问题，而其中急待解决者乃为水质的 优氧化。优氧化的问题起因于农田排放的肥料，家畜的排泄物，以及污水的不 当处理等，造成水中含有过多养分，进而导致了水源中藻类的激增。
由于藻类会消耗水中的氧气，因此藻类激增会对环境产生很大的冲击，甚 至是造成鱼类或其它生物的死亡。除此之外，藻类激增会一并产生大量的毒物。
举例而言，部份藻类，尤其是蓝绿藻会产生肝脏毒素(h印atotoxin)或神经毒 素(neurotoxin),甚至是两者。这些毒素若与皮肤接触会造成严重的皮肤炎， 口腔若暴露于其中则会造成肠胃炎。当食入低剂量的肝脏毒素后，于极短的时 间内会到观察病患有肝炎或肠胃炎的发作情形。而上述神经毒素无论是单一或 混合存在，都会于几分钟内造成生物呼吸麻痹，甚至是死亡。除此之外，部份 添加到饮用水中的消毒剂，例如氯气，则会与藻类反应，进而于消毒时产生副 产物一三卤甲烷(Trihalomethane， THMs) 。 THMs与其它的消毒副产物已被证 实与癌症和新生儿的缺陷有极大关系。
于现有技术的方法中，硫酸铜为最被广泛地应用于控制供应水中的藻类生 长。然而，根据科学研究显示，硫酸铜所解离出的铜其浓度如同其它的重金属 污染一般，会随着食物链层级的上升而累积增加，进而造成鱼类与蛙类的死亡 或总数的减少。另外，人体短时间与铜接触也会导致肠胃炎，而长期接触则会 造成肝脏或肾脏的损坏。
据此，仍待开发出一种可有效抑制藻类生长，并可避免危害人体健康或环 境的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种抑制藻类生长的方法，以有效改 善饮用水值的问题，同时兼顾环境保护与人体健康。
根据本发明的上述目的，提出一种抑制藻类生长的方法，此方法至少包含 将葡萄糖胺加入待处理的水中。
依照本发明一实施例，上述被抑制生长的藻类属于绿藻门藻类、蓝绿藻门
藻类或上述的组合。而葡萄糖胺的一添加浓度至少为10 ppm/mg algae。
根据本发明的目的，提出一种抑制藻类生长的方法，此方法至少包含将一
环状化合物加入待处理的水中。其中此环状化合物包含一六碳糖以及至少一胺
基，而胺基则取代六碳糖于C1、 C3及/或C4位置的一羟基。
据上述，可利用于水中添加葡萄糖胺的方式，达到抑制藻类生长的效果。
另外，由于葡萄糖胺为可自然分解且可食用的化合物，因此于长期使用后并不
会累积于自然环境中，对人类或其它生物造成危害。
具体实施例方式
实施例一
为了测试葡萄糖胺(glucosamine)是否能有效抑制藻类生长，因此于下述
实施例中，将葡萄糖胺加入数个样品中并进行观察。此外，由于水藻中所含的 的叶绿素a (chlorophyll-a)常作为淡水水质与藻类含量的指标，因此也利用 光谱仪一并检测样品中的叶绿素a含量。若所测得的叶绿素a浓度高，则代表 水中藻类含量高，水质较差，反之，若所测得的叶绿素a浓度低，则代表藻类 含量较低，水质较佳。
首先，先从含有各种藻类(尤其富含绿藻门的藻类)的鱼池中，取两份20 ml 的水，并两份样品分别标示为对照组与样品1。接着，将100ppm的葡萄糖胺 加入样品1中，并对控制组与样品1进行为期28天的培养过程，期间所使用 的培养液为Bold，s medium。于28天后，进行观察。
观察结果发现控制组中的藻类数量遽增，但样品1却无此现象。而为了对 两溶液中的藻类浓度作更精准的确认，因此分别对两样品进行叶绿素a含量的检测，其过程如下。
首先，将控制组与样品1的溶液于20 °C下以10000 rpm离心3小时，之 后倒掉上清液。接着，将10ml体积百分率浓度为95。/。的乙醇分别加入控制组 与样品1中，并与两样品中的剩余物相混。接着，于60。C下，分别对两样品 进行30分钟水浴，以萃取叶绿素a。在进行水浴时，每10分钟需摇动两样品 溶液一次。之后，再于20 t:下以5000 G离心15分钟，分别留取两样品的上 清液。接着，以665 nm的波长测量两样品的吸收度。最后，依据环保署环境 检验所公告的检测技术NIEA E508.00B— "水中叶绿素a检测方法一乙醇萃 取法"，校正两样品于665 nm所测得的吸收度，并依所测得的吸收度计算出 所含叶绿素a的浓度。
依据上述的方法，所测得控制组与样品1中的叶绿素a浓度分别为652 ppb 与74 ppb。由于与控制组相较，样品1显著具有较低的叶绿素含量，由此可 知葡萄糖胺确实可抑制藻类的生长。另外，由上述可知，此鱼池中富含绿藻门 的藻类，因此样品1中的叶绿素a主要由绿藻门藻类所提供。据此，上述实验 结果更进一步证实了，葡萄糖胺抑制可有效抑制绿藻门的藻类。
:绿藻门藻类外，为了验证葡萄糖胺是否能有效抑制蓝绿藻门藻类，因此 于下述实施例中，分别对两种有毒的蓝绿藻种，微囊藻(Microcystis aeruginosa)与藻花微囊藻(Microcystis flos-aquae)进行检测，详细步骤如 下。
首先，取四份50 ml含有微囊藻的水溶液，分别标示为控制组以及样品 2-4，其中此四份样品中的微囊藻浓度都为883吗/L (ppb)。接着，将不同的 份量的葡萄糖胺加入样品2至4中，以使样品2、 3、 4中的葡萄糖胺浓度分别 为10 ppm， 20 ppm， 50ppm。之后，对控制组与样品2-4进行为期14天的培 养过程，期间所使用的培养液为Bold's medium。且每隔7天，对各个样品进 行叶绿素a的检测。叶绿素a的检测步骤如实施例一所述，故于此不再赘述。
而在结束微囊藻的测试后，则改用藻花微囊藻重复上述流程，以测试葡萄 糖胺对藻花微囊藻的抑制效果。两种藻类的测试结果如下表一所示。
5表一 叶绿素a含量的侦测
微囊藻(Microcystis aeruginosa)样品标示控制组样品2样品3样品4
葡萄糖胺浓度(卯m)0102050
叶绿素a含量 (ppb)第7天270806541
第14天26571922100472. 3
抑制效率(14天后)一27.6 %62. 2%97. 2 %
藻花微囊藻(Microcystis flos-aquae)样品标不控制组样品5样品6样品7
葡萄糖胺浓度(ppm)0102050
叶绿素a含量 (ppb)第7天1780315
第14天43822514292
抑制效率(14天后)一_48. 6 %67. 5 %78. 9 %
<注1〉微囊藻的四个样品与藻花微囊藻的四个样品在第一天时的原叶绿
素a浓度分别为26. 5 ppb与26. 4 ppb。
<注2〉抑制效率=(样品的叶绿素a含量-制组叶绿素a含量)/控制组叶绿 素a含量X100Q/。
由表一可知，葡萄糖胺的确可抑制蓝绿藻门藻类的成长。以微囊藻为例， 在未添加葡萄糖胺的情形下，控制组的叶绿素a含量在第7天与第14天分别 为270 ppb与2657 ppb。而在加入葡萄糖胺后，于相同的培养条件卜'进行培 养，样品2-4中的叶绿素a含量明显地下降许多。其中样品2(所含葡萄糖胺 浓度为10 ppm)在第7天叶绿素a的含量为80 ppb，而第14天的含量则为1922 ppb。而含有20 ppm葡萄糖胺的样品3，在培养期间叶绿素a浓度明显少于样 品2。至于样品4其叶绿素a含量下降最多，在第7天仅有41 ppb，第14天 则为72. 3 ppb。由此可知，尽管样品2中的葡萄糖胺浓度仅有10卯m，就己 能展现出抑制藻类生长的效果，且随着所含葡萄糖胺浓度的提高，也促进藻类 生长的抑制效果。
此外，于表一中也列出各样品的抑制效率。如表一所示，当所加入的葡萄 糖胺浓度由10 ppm上升至50 ppm时，在14天后葡萄糖胺对微囊藻的抑制效 率可由27.6 %提高至97.2 %。另外，于此实施例中，也证明了葡萄糖胺可有
6效抑制藻花微囊藻的生长。如表一所示，随着葡萄糖胺浓度的上升，抑制效率
可由48. 6 %提高至78. 9 %。
然而，用来抑制藻类生长所需的抑制剂，其添加量需视于水质的优劣与水 中藻类含量多寡决定，而非仅取决于水的体积。因此，于此实施例中，也依据 水中蓝绿藻门藻类的重量浓度，计算出所需的葡萄糖胺的最少添加量。
首先，据上述，此实施例中微囊藻或藻花微囊藻的各样品浓度都为883 pg/L，即等于0.883 mg/L。再来，由表一的样品2与5测试可知，当水中含 有10 ppm的葡萄糖胺时，即可提供有效的抑制能力。换言之，当l公升的水 中含有0.883 mg的藻类时，添加10mg的葡萄糖胺，即可达到抑制藻类的效 果。因此，葡萄糖胺的最少添加量约为至少10 ppm/mg algae (即10 ppm葡 萄糖胺除以0.883 mg的藻类重量(mg algae))。
综上所述，葡萄糖胺确实可抑制藻类的生长。随着葡萄糖胺添加量的上升， 抑制效率也随之提高。另外，由于葡萄糖胺为可分解且食用性的化合物，在长 期使用后也不会对环境或人体健康造成危害。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1. 一种抑制藻类生长的方法，该方法至少包含将葡萄糖胺加入一待处理的水中。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所抑制生长的该藻类为绿藻 门藻类、蓝绿藻门藻类或上述的组合。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该葡萄糖胺的一添加浓度至 少为10 ppm/mg algae。
4. 一种抑制藻类生长的方法，该方法至少包含将一环状化合物加入一待处理的水中，其中该环状化合物包含 一六碳糖；以及至少一胺基，该胺基取代该六碳糖于C1、 C3及/或C4位置的一羟基。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该六碳糖为葡萄糖、半乳糖 或甘露糖。
全文摘要
本发明公开了一种抑制藻类生长的方法，此方法至少包含将葡萄糖胺加入待处理的水中。本发明还提出一种抑制藻类生长的方法，此方法至少包含将一环状化合物加入待处理的水中。其中此环状化合物包含一六碳糖以及至少一胺基，而胺基则取代六碳糖于C1、C3及/或C4位置的一羟基。因此，采用本发明的方法可利用于水中添加葡萄糖胺的方式，达到抑制藻类生长的效果。另外，由于葡萄糖胺为可自然分解且可食用的化合物，因此于长期使用后并不会累积于自然环境中，对人类或其它生物造成危害。
文档编号C02F1/00GK101450819SQ20071019870
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者高志达 申请人:联茂电子股份有限公司