环保酵素在防治湖泊藻类水华危害方面的应用_2

文档序号:9465025阅读:来源:国知局
8. 02cm 1和624. 67cm 1处的特征峰分别归属于-NH 2面内 弯曲振动和面外弯曲振动;1543. 28cm 1和1463. 63cm 1处的吸收峰归属于-NH-的特征峰。 1082. 54cm1和1024. 83cm 1处的吸收峰归属于季铵盐的两条吸收带。从图中还可以看到在 1746. 46cm 1处归属于C = 0伸缩振动的特征峰。
[0041] 傅里叶红外光谱(FI-IR)分析表明,蔬菜酵素在2924. 22cm 1处的吸收峰归属 于-CH2-伸缩振动的特征峰,1384. 40cm 1处的吸收峰归属于-CH 3弯曲振动的特征峰。 1637. 78cm \ 1618. 17cm 1和620. 75cm 1处的特征峰分别归属于-NH2面内弯曲振动和面外 弯曲振动;1533. 03cm 1和1453. 54cm 1处的吸收峰归属于-NH-的特征峰。1077. 66cm 1和 1040. 16cm 1处的吸收峰归属于季铵盐的两条吸收带。
[0042] 如图7所示,傅里叶红外光谱(FI-IR)分析表明,水果酵素和蔬菜酵素所含官能团 大致相同,但是水果酵素在1746cm 1附近和900-930cm 1附近出现的特征峰,在蔬菜酵素的 红外检测中没有检测到。
[0043] 如图10所示,环保酵素的pH值分析表明,水果酵素 pH水果=3.23,蔬菜酵素 pH蔬菜 =3. 51〇
[0044] 环保酵素的密度分析表明,水果酵素和蔬菜酵素的密度分别约为:P 7XS_ = I. 0071g/mL,P 蔬菜酵素=9. 7236/10 = 0· 9724g/mL。
[0045] 环保酵素的固含量分析表明,水果酵素的固含量约为0.0119%,蔬菜酵素的固含 量约为0.0516%。
[0046] 本发明还公开了一种环保酵素的制备方法,包括以下步骤:
[0047] 将水果和/或蔬菜,以及水、糖类,按比例放入密闭容器中发酵3-6个月,过滤取滤 后清液,即得到所述环保酵素。
[0048] 其中,发酵原料可以只包含水果,不包含蔬菜;例如优选为1/3苹果皮、1/3香蕉皮 和1/3橙子皮。发酵原料也可以只包含蔬菜,不包含水果;例如优选为1/3生菜、1/3白菜 和1/3空心菜。
[0049] 其中,环保酵素按照水果和/或蔬菜:水:糖类=1 : 2-4 : 8-12的体积比混合 发酵而成。
[0050] 本发明还公开了一种藻华抑制剂的制备方法,包括以下步骤:
[0051] 将如上任意一项所述的环保酵素的制备方法制备的环保酵素加水稀释,即得到所 述藻华抑制剂。
[0052] 其中,环保酵素的稀释比例为1 : 50-600,优选为1 : 600、1 : 240、1 : 120或 1 : 60〇
[0053] 本发明还公开了一种环保酵素在抑制藻类增殖方面的新用途,该环保酵素的试验 方法主要包括:制作水果或蔬菜酵素,经筛网过滤取清液,检测得到的环保酵素的理化性 质;设定环保酵素稀释比例;选取蓝藻、绿藻和硅藻优势藻种,配置藻类培养液,设定藻类 培养营养水平;灭菌后开展藻类生长AGP培养实验,在藻类生长到达稳定增长期后,加入不 同稀释比例的灭菌环保酵素,定期摇动藻类培养瓶,观察藻密度变化;实验开始与结束时测 定藻类培养混合液的水质TN与pH值。
[0054] 试验表明,水果酵素具有颗粒小,粘附力强的特点,可附着在藻细胞颗粒上,抑制 藻细胞的分裂生长。水果酵素的-NH 2、-NH-、季铵盐等吸收峰均为其特征峰,这些铵盐物质 的存在对藻类生命活动具有抑制作用。
[0055] 环保酵素原液pH = 3. 23呈较强酸性,按一定比例加入藻类培养液对藻类生长过 程中PH升高有显著抑制作用。环保酵素原液密度与水的密度接近,有利于在藻类培养液中 混合均匀同步发挥抑藻作用。环保酵素固含量较低,避免给培养水体带来额外沉积负担,减 少二次污染。
[0056] 抑制的藻类指蓝藻、绿藻和硅藻,其中蓝藻例如为铜绿微囊藻,绿藻例如为四尾栅 藻,硅藻例如为喙头舟形藻。
[0057] 环保酵素稀释比例为1 : 50-600,例如1 : 600、1 : 240、1 : 120和1 : 60。其 中,环保酵素对铜绿微囊藻生长抑制的最佳稀释倍数为1 : 240,藻密度抑制率为62%。环 保酵素对四尾栅藻生长抑制的最佳稀释倍数为1: 120,藻密度抑制率为58%。环保酵素对 喙头舟形藻生长抑制的最佳稀释倍数为1: 120,藻密度抑制率为74%。
[0058] 水体藻类培养液为人工配制富营养化湖水,铜绿微囊藻和四尾栅藻培养模拟湖 水的配制成分为:NaNO 3 40mg/L,KH2PO4 4mg/L,K2HPO4 · 3H204mg/L,MgSO4 · 7H20 30mg/L, CaCl2 · 2H20 16mg/L,Na2CO3 8mg/L,柠檬酸铁 2. 4mg/L,EDTA (λ 4mg/L ;喙头舟形藻培养 模拟湖水成分为:NaN0350mg/L,KH2PO4 4mg/L,K2HPO4 · 3H20 2mg/L,MgSO4 · 7H20 30mg/L, CaCl2 · 2H20 16mg/L,Na2SiO3 · 9H20 40mg/L,NaCl 4mg/L,MnSO4 · 4H200. 8mg/L,微量元素 0· 4mg/L。所述微量元素的成分为:CuSO4 ·5Η200· 22mg/L,ZnSO4 ·7Η20 0· 36mg/L,MnCl2 ·4Η20 0· 87mg/L,(NH4)6Mo7O24 · 4Η20 0· 22mg/L,H3BO3 0· 015mg/L。
[0059] 环保酵素具有改善藻类增殖引起的水体富营养化水体水质TN、改善藻类增殖引起 的富营养化水体PH值、改善藻类增殖引起的水体富营养化水体水质TN、改善藻类增殖引起 的富营养化水体PH值的作用。
[0060] 为了更好的理解本发明的实质,下面以非限制性的具体实施例的方式进一步详细 说明环保酵素对湖泊富营养化优势藻的抑制作用。但并非以此意图限制本发明的保护范 围,本发明并不限于这些实施例。
[0061] 实施例1环保酵素对铜绿微囊藻的抑制作用
[0062] ( -)实验用品
[0063] 铜绿微囊藻、酵素;
[0064] 培养基:硝酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钙、碳酸钠、柠檬酸铁、Na2EDTA ;
[0065] 无氨水:浓硫酸;
[0066] 总氮:硝酸钾、氢氧化钠、过硫酸钾、浓盐酸;
[0067] 总磷:抗坏血酸、钼酸铵、酒石酸锑氧钾、磷酸二氢钾;
[0068] 氨氮:氯化铵、酒石酸钾钠、碘化钾、二氯化汞、氢氧化钾;
[0069] 化学需氧量:重铬酸钾、硫酸银、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、1,10-菲咯啉、硫酸汞;
[0070] 25mL具塞磨口玻璃比色管、50mL具塞磨口玻璃比色管、酸式滴定管、30mm比色皿、 10mm比色皿。
[0071] (二)藻类培养
[0072] 铜绿微囊藻采用下述培养基培养。配制好溶液混匀分装于三角瓶内,瓶口塞上棉 塞并用牛皮纸包扎后,在自动高压灭菌锅内以121°C高温灭菌30min。待冷却后将各微囊藻 接种于上述培养液中,放置于光照培养箱中进行培养,培养温度为27°C,光强为30001UX。 待藻细胞生长至对数增长期后,添加不同稀释比例水果环保酵素。藻种转接及后续实验均 为无菌操作。
[0073] 表2模拟湖水培养液成分
[0074]
[0075] (三)总氮(TN)测定
[0076] 取IOmL过滤后水样于25mL比色管中;
[0077] 加入5mL碱性过硫酸钾(铝箱纸封口);
[0078] 121 °C高温消煮 30min ;
[0079] 冷却后加入ImL体积比为1 : 9的HCl,定容至25mL,封口;
[0080] 静置lOmin,在22〇、275nm比色(白机子)。
[0081] 根据测得的吸光度,从校准曲线中查得相应的硝氮含量。
[0082] 标准曲线的绘制
[0083] 分别量取0· 00、0· 20、0· 50、1· 00、3· OO和 7. 00mL(氮含量分别为0· 00、2· 00、5· 00、 10. 0、30.0 和70.0 μ g)硝酸钾标准使用液于25mL的比色管中,加水稀释到10mL,再加入 5mL碱性过硫酸钾溶液,盖好瓶塞,用纱布及线绳缠紧管
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