一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂及其制备和使用方法与流程

本发明涉及生化试剂技术领域，特别涉及一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂及其制备和使用方法。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程的不断发展，工业、农业和生活污水排放迅猛增加，大量含氮、磷污水进入水环境，目前我国已有66％以上湖泊、水库处于富营养化状态，其中重富营养和超富营养的占22％，这种富营养化水体为蓝藻增殖提供了基本条件，当温度较高，天气晴朗时，水中蓝藻快速大量繁殖，上浮并聚集于水面，形成面积大、密度高的蓝藻层，呈现“蓝藻水华”现象。

面对如此严峻的水污染现状，治理和控制蓝藻水华变得迫在眉睫，目前国内采用的技术主要有：①物理法：引换水，曝气，机械打捞收藻等方法，机械打捞是通过富集蓝藻→打捞藻水→运用气浮、混凝，离心、压滤、磁分离等方法分离藻水→最后资源化处理蓝藻，达到控制蓝藻水华的目的。物理法特点：见效快，指标不治本，需要大量的人力物力财力。②化学法：化学除藻是通过化学药剂(统称杀藻剂)来控制水中藻类的繁殖，常见的杀藻剂有硫酸铜和dbnpa，bc-655等有机农药、通常与絮凝剂配合使用。化学灭藻剂控制蓝藻的爆发可以取得较好的短期效果，但并没有削减水体中“营养”的基本数量，一旦药效过去，蓝藻又将发作，治标未治本，还要承担二次污染的风险。③生物法：主要有栽种水生高等植物，养殖水生动物，投加微生物菌种等等。但外来物种会因没有天敌而引起其它的环境问题。

植物化感作用是指：一种活或死的植物通过适当的途径向环境释放特定的化学物质(化感物质)，从而直接或间接影响临近或下茬(后续)同种或不同种植物(包括微生物)萌发和生长的效应，而且这种效应大多数情况下是抑制作用。1996年国际化感学会将化感作用范围扩充到整个生态系统，不局限植物和植物之间。随着化感作用理论和实践研究的深入，知其威力巨大，可谓植物界的生化武器。美国加利福尼有一种白叶鼠尾草，能分泌出α-蒎烯、β-蒎烯、桉树脑和樟脑弥漫于周围环境，距其周围1～2米范围之内不长野草，从而确保自身在该区域成为优势群落；野芥茉和蓝花菜都能向环境释放糖甙硫氰酸酯类化感物质，对其它作物产生化感抑制作用，而且野芥茉和蓝花菜混作，能明显刺激蓝花菜的生长，尤其是夏天产量能提高50％，这种原理的发现有利于将化感作用用于提高农业生产上。早在上世纪20年代初，我国蓝藻水华大面积暴发时，就曾引进了一种原产于巴西的水葫芦，其根系能分泌n-苯基萘胺，亚油酸甘油酯，乙酰乙基异氰和丙酸酰胺等大量较强活性的化感物质，破坏藻类细胞结构，降低叶绿素含量，抑制光合作用并杀死，但这种水生植物因为没有天敌疯狂生长，破坏水体生态平衡，而不得不花大量人力物力进行打捞去除，对水体造成二次污染。因此，急需要一种对环境无污染、对人体无害、使用安全方便有效的可消除蓝藻水华的方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种对环境无污染、对人体无害、使用安全方便有效的可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂及其制备和使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂，包括以下重量份数的各组分：僵蚕20-25份、槟榔13-17份、金银花10-15份、万寿菊9-14份和五味子8-12份。

优选的，所述中草药粉剂还包括以下重量份数的各组分：乌梅7-10份、麻黄6-8份、知母5-8份、桂枝1-5份和蒲公英1-5份。

优选的，包括以下重量份数的各组分：僵蚕23份、槟榔15份、金银花12份、万寿菊12份和五味子10份。

优选的，包括以下重量份数的各组分：僵蚕23份、槟榔15份、金银花12份、万寿菊12份、五味子10份、乌梅8份、麻黄7份、知母6份、桂枝3份和蒲公英3份。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的制备方法，取所述重量份的原料，经除杂、洗净、烘干后进行粉碎，过400-600目筛制得细粉，即可。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的使用方法，取适量所述中草药粉剂，并将其用水溶解稀释10-50倍后均匀喷洒到有蓝藻的水面上。

采用上述技术方案，本发明的中草药制剂通过植物的化感作用，引入具有较强的、广谱的抑制蓝藻水华的能力的槟榔、万寿菊和五味子中草药，能够有效抑制蓝藻生长，从而抑制蓝藻水华现象；通过引入白僵菌抑制蓝藻在腐败过程中产生的大量昆虫、螨类的虫体，同时协同植物本身的抑菌作用，及植物自身的除臭作用和芳香特性，能够在抑制蓝藻水华的过程中起到去除蓝藻的腐败而产生的刺激性气味及腐败的进一步扩散；本发明的中草药制剂原料为天然中草药，安全、高效、无毒、无害，且不会产生二次污染；本发明的中草药制剂不需要经过复杂的水提或炮制过程，由于原料对蓝藻的抑制效果较好，直接将原材料研磨成颗粒较小的粉末即可对蓝藻起到较好的抑制效果。

附图说明

图1为槟榔、万寿菊和五味子三种中草药500目细粉水溶解20倍后作用于铜绿微囊藻的消减率比较图。

图2为乌梅、麻黄、知母和蒲公英四种中草药500目细粉水溶解20倍后作用于铜绿微囊藻的消减率比较图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂，包括以下重量份数的各组分：僵蚕23份、槟榔15份、金银花12份、万寿菊12份和五味子10份。

中药僵蚕为蚕蛾科昆虫家蚕蛾的幼虫，在吐丝前因感染白僵菌而发病致死的干燥体，是以蚕蛹为底物，经白僵菌发酵的制成品。白僵菌可以侵入多种昆虫、螨类的虫体内大量繁殖，同时不断产生白僵素(大环脂类毒素)和草酸钙结晶，这些物质可以引起昆虫中毒，使体液机能发生变化，打乱新陈代谢以致死亡。从而能够抑制蓝藻在水华过程中产生的昆虫和螨类虫体，防止腐化的进一步扩散。

槟榔中的首要活性成分为槟榔碱，其为多种生物碱结合形式存在的鞣质。槟榔碱对虫体的神经系统具有麻痹作用，对虫体有较强的致瘫或杀伤作用。槟榔中还含有酚类化合物，主要为儿茶素、异鼠李素、金圣草黄素、木犀草素、单宁等，这些酚类化合物具有较强的抗氧化性，且具有明显的抑制微生物生长的效果，通过对细菌细胞壁和细胞膜的破坏从而达到抑菌的效果。且槟榔中的碱类及酚类对水体中各种蓝藻有明显化感抑制或猝杀作用。

金银花中的有机酸类化合物，尤其是绿原酸异绿原酸极具抗菌抑菌效用，其他成分的抑菌效果强弱为：绿原酸异绿原酸>总绿原酸>总黄酮>总环烯醚萜。且金银花具有除臭的作用。同时金银花中的挥发油成分具有浓郁的芳香气味。

万寿菊中含有黄酮类化合物及大量香豆酸、丁香酸、对羟基苯甲酸等酚类物质，对蓝藻有一定的抑制效果；且目前发现的万寿菊中的五种生物碱和七种黄酮类成分均表现出很好的抑菌作用，万寿菊作为一种高效的光活化杀虫植物，主要有效成分为三联噻吩及其衍生物，具有作用时间短、致死率高及致死浓度低等特点；万寿菊中含有较高含量的薄荷烯酮等精油成分，具有较为浓郁的香味，可以作为香料使用。

五味子主要成分有挥发油、有机酸、维生素、木脂素、三萜、倍半萜及多糖等；如图1所示，实验发现，五味子粉末水溶物对蓝藻有一定的抑制作用；且经研究发现，五味子具有良好的抗菌抑菌能力。

由图1可知，槟榔、万寿菊和五味子三种中草药500目细粉水溶解20倍后作用于铜绿微囊藻，对铜绿微囊藻的抑制效果是有区别的，不同中草药加入量越大，消减率(消减率＝100％-(加药后蓝藻数量/原水蓝藻数量)*100％)表现各不相同。槟榔对藻类的消减率随加入量增加而增加，在浓度达到20mg/l时最大消减率接近100％，此时藻类已经完全被抑制，不能生长，而浓度增加反而消减率有所降低；而万寿菊和五味子随着浓度的增加消减率越来越高，因此针对不同的中草药，在配制时要合理分配各草药剂量。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的制备方法，取所述重量份的原料，经除杂、洗净、烘干后进行粉碎，过500目筛制得细粉，即可。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的使用方法，取适量所述中草药粉剂，并将其用水溶解稀释30倍后均匀喷洒到有蓝藻的水面上。

实施例2

一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂，包括以下重量份数的各组分：僵蚕23份、槟榔15份、金银花12份、万寿菊12份、五味子10份、乌梅8份、麻黄7份、知母6份、桂枝3份和蒲公英3份。

乌梅中包括山柰酚-3-0-鼠李糖苷、鼠李柠檬素-3-0-鼠李糖苷和槲皮素-3-0-鼠李糖苷等黄酮类成分；还包括硬脂酸酯和蛇麻脂醇-20(29)-烯-7β等萜类成分；以及一定量的2,2,6,6-四甲基哌啶酮和叔丁基脲这两种生物碱；由图2所示，乌梅中的黄酮类成分、萜类成分和生物碱有一定的蓝藻抑制效果；同时，乌梅被证明具有一定的抑菌作用。

生物碱是麻黄属植物中的主要成分，也是麻黄的有效成分，其中含量最高的为三对立体异构的苯丙胺类生物碱；黄酮类是麻黄类植物的另外一种重要成分；且麻黄具有一定的毒性；如图2所示，麻黄中的生物碱和黄酮类活性成分对蓝藻有一定的猝杀效果。

知母中含有大量黄酮类化合物，其中以氧杂蒽酮为主；还含有9种类型生物碱，实验表明，知母中的黄酮类和生物碱类活性成分对蓝藻也有一定的抑制效果。

桂枝中富含精油成分，如乙基丁香酚、肉桂醛、丁香酚和黄樟油素等，含量高达80％以上，因此桂枝具有非常浓郁的芳香气味。

蒲公英中富含黄酮、多糖和多酚等活性物质，具有优异对的抗氧化、抗菌功能；同时，如图2所示，实验证明，蒲公英中的黄酮和多酚类活性成分对蓝藻有一定的抑制效果。

如图2所示，乌梅、麻黄、知母和蒲公英四种中草药500目细粉水溶解20倍后作用于铜绿微囊藻，对铜绿微囊藻也有一定的抑制效果，但相较于图1中的三种中草药来说，对铜绿微囊藻的抑制效果要明显较弱，且消减率的表现各不相同，乌梅和麻黄对藻类的消减率随加入量增加而增加，在浓度达到40mg/l时乌梅最大消减率接近60％，麻黄在浓度达到40mg/l时最大消减率接近65％，而随着浓度的增加，乌梅和麻黄的消减率反而有所降低；知母500目细粉水溶解20倍后作用于铜绿微囊藻，随着浓度的增加消减率越来越高；蒲公英500目细粉水溶解20倍后作用于铜绿微囊藻，在50mg/l时消减率达到最大，接近65％；因此针对不同的中草药，在配制时要合理分配各草药剂量。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的制备方法，取所述重量份的原料，经除杂、洗净、烘干后进行粉碎，过500目筛制得细粉，即可。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的使用方法，取适量所述中草药粉剂，并将其用水溶解稀释30倍后均匀喷洒到有蓝藻的水面上。

实施例3

一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂，包括以下重量份数的各组分：僵蚕20份、槟榔13份、金银花10份、万寿菊9份和五味子8份。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的制备方法，取所述重量份的原料，经除杂、洗净、烘干后进行粉碎，过400目筛制得细粉，即可。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的使用方法，取适量所述中草药粉剂，并将其用水溶解稀释10倍后均匀喷洒到有蓝藻的水面上。

实施例4

一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂，包括以下重量份数的各组分：僵蚕20份、槟榔13份、金银花10份、万寿菊9份五味子8份、乌梅7份、麻黄6份、知母5份、桂枝1份和蒲公英1份。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的制备方法，取所述重量份的原料，经除杂、洗净、烘干后进行粉碎，过400-600目筛制得细粉，即可。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的使用方法，取适量所述中草药粉剂，并将其用水溶解稀释10-50倍后均匀喷洒到有蓝藻的水面上。

实施例5

一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂，包括以下重量份数的各组分：僵蚕25份、槟榔17份、金银花15份、万寿菊14份和五味子12份。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的制备方法，取所述重量份的原料，经除杂、洗净、烘干后进行粉碎，过600目筛制得细粉，即可。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的使用方法，取适量所述中草药粉剂，并将其用水溶解稀释50倍后均匀喷洒到有蓝藻的水面上。

实施例6

一种可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂，包括以下重量份数的各组分：僵蚕25份、槟榔17份、金银花15份、万寿菊14份、五味子12份、乌梅10份、麻黄8份、知母8份、桂枝5份和蒲公英5份。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的制备方法，取所述重量份的原料，经除杂、洗净、烘干后进行粉碎，过600目筛制得细粉，即可。

一种所述可消除蓝藻水华的植物源中草药粉剂的使用方法，取适量所述中草药粉剂，并将其用水溶解稀释50倍后均匀喷洒到有蓝藻的水面上。

2016年取太湖4月份蓝藻水华时水样做实验，此时藻细胞处于指数生长期，经电子显微镜测定蓝藻数量高达1.12*10¹²cells/l，水体呈深绿色，将本发明的中草药粉剂水溶后喷洒到水面上，投加药剂6h后消减率达28.6％，肉眼观察水体呈绿色，水体的刺激性气味有明显减弱；12h后蓝藻消减率就达到58.2％，肉眼观察水样呈浅绿色，水体的刺激性气味几乎被消除；72h后完成99.5％的去除，肉眼观察水样呈白绿色，蓝藻基本死亡，水体的刺激性气味几乎全部消除，且具有一股淡淡的中草药清香味。具体叶绿素消减量随时间变化如下表所示。

以上实验结果说明本发明的中草药粉剂能有效抑制蓝藻生长，且在抑制蓝藻水华的过程中减轻蓝藻腐败而产生的臭味、刺激性气味，能够彻底消除蓝藻水华所带来的不良影响，能广泛应用于蓝藻的水华治理过程中。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。