甜菜碱生物溶藻制剂及其应用的制作方法

文档序号:16847115发布日期:2019-02-12 22:24阅读:803来源:国知局
甜菜碱生物溶藻制剂及其应用的制作方法
本发明涉及富营养化水体中水华蓝藻的去除应用领域,更具体涉及甜菜碱生物溶藻制剂,还涉及该制剂在去除蓝藻中的应用。
背景技术
:近年来,水体富营养化及其引发的有害藻类水华是我国当前主要面临的环境问题之一。水体富营养化是指生物所需要的n和p等营养盐大量进入水体,引起藻类大量繁殖、水体溶解氧下降、水质恶化的现象。藻类水华已成为严重影响水环境质量和水体生态安全的全球性问题,水华不仅使水产养殖业蒙受经济损失,同时还破坏水域生态景观,导致生态系统失衡,危害人体健康。一次严重水华或赤潮造成的经济损失超过数百万美元,全球每年因藻毒素而导致的人体中毒事件有近2000例之多。水环境与人类生活有着非常紧密的联系,同时它也严重影响水产养殖业的发展。蓝藻毒素使各种哺乳动物、鱼类、鸟类中毒甚至死亡,对畜牧业和水产养殖业造成很大的经济损失。因此,如何有效控制富营养化水体中的藻类,防止水华暴发成为当前环境保护领域的研究热点和前沿问题。目前国内外富营养化防治和藻类水华控制的主要思路是长期的湖泊水环境管理,主要工作集中在污染物的源头控制,即通过削减进入水体的营养物质来达到从根本上抑制藻类恶性增长的目的。然而湖泊水环境管理见效往往需要较长时间。为保障湖泊长效治理期间的饮用水安全,必须同时考虑研发短期见效的应急性藻华控制技术。传统的应急除藻技术大体可分为物理技术、化学技术和生物技术三类。其中较常用的是化学技术,通过投加如硫酸铜、高猛酸钾等的杀藻剂可暂时缓和藻类的生长,但其成本高,对其他水生生物也有毒害作用,不可避免地将破坏生态平衡并造成二次环境污染。而物理技术则存在着操作时间长、难度大、费用高等缺点。例如各地政府普遍接受的人工捕捞法,不但除藻效率较低,而且会人为改变水生生态系统的结构,对打捞上来的藻渣进行安全处置的成本也颇高。换水法虽能在短期内减少目标水域内蓝藻的数量,但是此法并不能彻底治理该水域中的蓝藻污染,即该法达到的治藻效果仅仅是所谓的"治标不治本",而且换水法还存在"转嫁"与"传播"污染源的危险,可能会引起其他地方发生蓝藻污染。由于水底沙泥中存在一定数量的污染物,挖泥法能够将水底的污泥挖走,看似会减少水体中污染物的总量,但是实际上该方法的治藻总体效果并不理想,尤其是对水域面积较大的水体,该法的治藻效果微乎其微,且挖泥工作量大,需耗费大量的人为与财力。过滤法具有除藻效果明显的优点,但是其缺点相对于优点而言更加显著,过滤法并不能很好地对水体进行除浊、除色,长期使用的滤网需要不断清洗,这也无形中提高了该方法的使用成本从而限制了过滤法在实际中的广泛使用。超声破藻法是指人为制造声波,该声波能够通过破坏藻类细胞壁、细胞内的活性酶等实现杀藻的目的。超声波治藻法具有操作方便、污染小等优点,但是该方法也有一定的缺点,即其杀藻范围小,作用周期长及对于爆发性水华的治理效果不佳等。综上所述,各种除藻法自身的显著缺点严重限制了其在实际中的广泛应用。因此,寻找一种既能快速有效的去除水体中微囊藻而且对水体无污染的去藻配方迫在眉睫。技术实现要素:本发明的目的在于提供了甜菜碱在制备抑制蓝藻生长的制剂中的应用,申请人首次发现甜菜碱可抑制蓝藻的生长,可制备成蓝藻抑制剂。本发明另一个目的在于提供了一种抑制蓝藻生长的制剂,所述制剂包括甜菜碱和维生素c。本发明的还有一个目的在于提供一种抑制蓝藻生长的制剂,该制剂包括以枯草芽孢杆菌、粪链球菌、维生素c和甜菜碱,按照重量比为(0.03~1);(0.1~2);(0.01~1);(0.3~0.9)混合制成。该产品具有良好的稳定性和高效性,施用过程中耗氧极低,迅速降解养殖水体中的微囊藻等污染物,有效改良水体环境。为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:甜菜碱在制备抑制蓝藻生长的制剂中的应用,包括以甜菜碱为唯一有效成分或是有效成分之一,用于蓝藻爆发水域的治理,或是制备成蓝藻抑制剂。以上所述的应用中,当甜菜碱为有效成分之一制备成蓝藻抑制剂时,可组配成以下制剂:一种抑制蓝藻生长的制剂,包括:甜菜碱和维生素c,其重量份配比为6:(0.1-1)。一种抑制蓝藻生长的制剂,包括:所述的原料市售的均可完成本发明。一种抑制蓝藻生长的制剂,包括(优选范围):一种抑制蓝藻生长的制剂,包括:(优选范围)一种抑制蓝藻生长的制剂,包括:(最佳值)与现有技术相比,本发明具有以下优点:1.使用甜菜碱对水华蓝藻都具有显著的杀灭作用,0.8g/l的甜菜碱溶液对中重度富营养化水体(藻密度约为1×107cells/l)的抑藻率高达90%。2.混合使用甜菜碱和维生素c可以显著提高对水华蓝藻的杀灭效果,4.62mg/l的甜菜碱和0.38mg/l维生素c溶液对中重度富营养化水体(藻密度约为1×107cells/l)的抑藻率高达90.93%。3.抑制蓝藻生长的制剂原料配比合理,甜菜碱和维生素c溶藻效果明显且快速高效,微生物作为有效活菌,使用到水体之后,局部活菌浓度高,且各菌种之间具有协同作用,能够很好的发挥菌剂的作用,对微囊藻及水质起到非常好的降解和改良作用。4.甜菜碱和维生素c作为饲料添加剂,对其他水生生物无毒性。5.该溶藻配伍物质原料,均为商品化原料,成本较低且容易获得。产品制作简便且容易保存。6.本产品历经多年反复论证并通过数次实验,最终研制而成的集甜菜碱、维生素c和多种有效优势菌株的高效的、绿色环保净水的除藻产品。附图说明图1为案例1的甜菜碱对铜绿微囊藻抑制作用藻细胞浓度变化示意图。图2为案例2的甜菜碱和维生素c对铜绿微囊藻抑制作用藻细胞浓度变化示意图。图3为案例3的抑制蓝藻生长的制剂对铜绿微囊藻抑制作用藻细胞浓度变化示意图。图4为案例4中的抑制蓝藻生长的制剂对铜绿微囊藻抑制作用藻细胞浓度变化示意图。图5为案例4中的抑制蓝藻生长的制剂对铜绿微囊藻抑制作用藻细胞浓度变化示意图。具体实施方式下面对本发明提供的实施方式做详细说明,但这些实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,如对本发明技术方案的细节和形式进行的合理修改或替换,均落入本发明的保护范围内。实施例1:甜菜碱在制备抑制蓝藻生长的制剂中的应用:本实施例以甜菜碱为唯一有效成分,以及有效成分之一制备成蓝藻抑制剂,具体配方如下表所示,各组分均为重量份。案例1案例2案例3案例4枯草芽孢杆菌000.030.05粪链球菌000.10.1维生素c00.050.020.05甜菜碱0.90.60.60.6本发明实施例所使用的枯草芽孢杆菌和粪链球菌购自湖北绿天地生物科技有限公司,各菌含量150亿/g。维生素c、甜菜碱购买自武汉鼎国昌盛生物科技有限公司。按比例依次称取粉状微生物菌剂、维生素c和甜菜碱,混合即可。将案例1-4所述的配方制得的抑制蓝藻生长的制剂,用于以下实施例。实施例2:不同配方的抑制蓝藻生长的制剂的杀藻效果:实验在500ml锥形瓶中进行,将处于对数生长期的铜绿微囊藻接种到300mlbg11培养液中,使其起始藻细胞数在1.0*106cells/ml。在藻浓度为1*107cell/ml时,按照5mg/l的比例加入案例1-4配制的抑制蓝藻生长的制剂。每隔12小时监测一次,每个处理组分别做了3个平行。使用bg11藻类培养基进行铜绿微囊藻光照培养(12:12小时光照/黑暗循环),计算抑制蓝藻生长的制剂对微囊藻的去除效果。利用在波长680nm处的吸光度(od680)作为微囊藻种群密度指标。按照公式:去除率=(m-n)/m*100(m:未加入任何物质时的藻溶液od680的值;n=加入抑制蓝藻生长的制剂后藻溶液od680的值)进行计算。1)在藻浓度为1*107cell/ml(od680=0.62)时,按照5mg/l的比例加入案例1中制备的抑制蓝藻生长的制剂,每隔12小时监测一次。24小时后,铜绿微囊藻藻细胞od680由0.62剧减为0.06,去除率:90.32%(图1)。2)在藻液浓度为1*107cell/ml(od680=0.64)时,按照5mg/l的比例加入案例2中制备的抑制蓝藻生长的制剂,每隔12小时监测一次。24小时后,铜绿微囊藻细胞od680由0.64剧减为0.058,去除率:90.93%。其效果如图2。3)在藻液浓度为1*107cell/ml(od680=0.63)时,按照5mg/l的比例加入案例3中制备的抑制蓝藻生长的制剂,每隔12小时监测一次。24小时后,铜绿微囊藻细胞od680由0.63剧减为0.054,去除率:91.42%(图3)。4)在藻浓度为1*107cell/ml(od680=0.57)时,按照5mg/l的比例加入案例4中制备的抑制蓝藻生长的制剂,每隔12小时监测一次。24小时后,铜绿微囊藻细胞od680由0.57剧减为0.019,去除率:96.67%(图4)。实施例3:甜菜碱生物溶藻制剂的应用:一个处理组,一个对照组,对照组不做任何处理,处理组做了3个平行。在10l的玻璃缸中加入6l水华蓝藻藻溶液藻细胞浓度为1.68*107cell/ml共4个缸,在其中3个玻璃缸中按照5mg/l的比例加入以案例4配方制得的抑制蓝藻生长的制剂,剩余1玻璃缸为对照组不做任何处理。每隔1天监测一次,共检测7天。分别检测试验组和对照组水体中的藻细胞浓度(图5)、溶解氧、cod、总氮、氨氮、ph(表1)。随着时间的推移,对照组的藻细胞浓度od680值逐渐增大,而处理组藻细胞浓度od680值较对照组有明显的下降,结果见图5。7天后,蓝藻的去除率是92.20%。其中水体中溶氧量(do)mg/l的测定使用溶氧仪dissolvedoxygenmete,处理组和对照组水体中溶氧量没有变化,这表明本发明所述的抑制蓝藻生长的制剂在处理水体杀灭铜绿微囊藻时,并未消耗水体中的溶解氧结果见表1。因此,在使用产品时无需担心水体缺氧而对养殖造成危害。处理组投放该制剂一周后,检测水质指标,由表1可知,处理组的cod去除率为82.35%,总氮去除率为60.46%,水体ph由8.3降至7.1。表11天2天4天7天do2.9mg/l4.2mg/l5.4mg/l5.7mg/lcod0.68g/l0.61g/l0.23g/l0.12g/l总氮42mg/l39mg/l26mg/l17mg/lph8.37.27.37.1当前第1页12
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