本发明公开了一种内含银杏内生菌抑藻剂的制备方法，属于水体治理
技术领域：
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背景技术：
：随着经济的发展及人类活动的增加，湖泊、水库的水体富营养化日益严重。水体富营养化引发的藻类水华现象不仅给生态系统带来了严重的危害，还严重威胁着人类的健康和生存，增加了水体的治理和维护成本，使得水生态环境失衡，成为水资源环境领域面临的重要挑战之一。藻类爆发是目前频繁出现在海水与淡水水域的一种灾害现象，在海洋中称为赤潮，在淡水中称为水华。能够形成水华的藻类主要是蓝藻门和绿藻门中的种类。在富营养化淡水水体中，以蓝藻门的铜绿微囊藻和鱼腥藻最为常见。蓝藻爆发的应急处理方法中，投加化学药剂和生物药剂是应用较多的一种技术。在水体中投加高锰酸钾、次氯酸钠等氧化剂虽然可以直接杀死藻类，同时也使得本底具有修复功能的土著生物生态环境遭到了破坏。为避免生物生态修复措施失效，水体生物生态修复系统的启动必须延长至氧化剂失效以后，延长了系统启动时间，也影响了系统初期的修复效果。而含铜离子的盐如硫酸铜等，主要依靠重金属毒性杀死藻类，同样会破坏本底生物生态系统，更为危险的是，这种方法向水体中引入了重金属离子。相比较而言，絮凝剂则相对温和，见效时间短，水体澄清效果好，但絮凝剂只能实现上覆水的絮凝沉淀除藻，不能实现水体的长效抑藻。当前藻类控制技术主要有以下几种：物理方法如隔离法、气浮法、超声波法、活性炭吸附、微滤机除藻等；化学方法如化学氧化，添加化学除藻剂，强化絮凝沉淀药剂等；生物方法如生态湿地技术和利用植物化感物质等。其中，物理方法对底层或低密度藻类的灭杀效果不好、费用高，并且难于大面积使用。化学方法因为具有快速有效的特点，应用最为广泛。但是化学药剂容易引发二次污染，存在成本高、不易控制、易破坏生态环境等缺点，危及水生生物甚至人类安全。化感物质因其具有高效、快速、生态安全性好等特点，受到国内外学者的广泛关注。抑藻剂因能快速发挥抑藻作用以使水华得到缓解，从而成为水华应急处理的方法之一。抑藻剂可以分为物理性抑藻剂、化学性抑藻剂及生物化学性抑藻剂，这些抑藻剂的性质如下：物理性抑藻剂：抑藻效果显著，但是需要较长时间才能够见效，且会向水体中引入铁、铝等金属离子，虽污染低但仍有污染；化学性抑藻剂：见效快，在杀藻的同时对水生生物同样具有毒性，往往存在二次污染的隐患；生物性抑藻剂：低毒、低成本。因此，发明一种见效快、失效长的抑藻剂对水体治理
技术领域：
是很有必要的。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前抑藻剂见效慢、除藻时效短的缺陷，提供了一种内含银杏内生菌抑藻剂的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种内含银杏内生菌抑藻剂的制备方法为：将滤液与质量分数为6～10%的柠檬酸溶液投入烧杯中，用搅拌器以1200～1300r/min的转速搅拌30～40min制得有机溶剂，将有机溶剂与碳化基料投入搅拌釜中，在转速为60～80r/min的条件下搅拌50～60min，搅拌后静置3～5天，静置后过滤得到改性滤饼，将滤饼投入烘箱中干燥，干燥后研磨粉碎即得内含银杏内生菌抑藻剂；所述的碳化基料的具体制备步骤为：（1）将热处理反应液投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为90～100℃的水浴锅中，向三口烧瓶中滴加质量分数为6～10%的乙酸溶液调节ph值，恒温条件下用搅拌装置以500～600r/min的转速搅拌40～50min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次制得预制产物；（2）将预制产物置于马弗炉中，将马弗炉内温度升高至80～90℃，预热30～40min，预热后向马弗炉内充满氩气，升高马弗炉内温度，恒温反应60～80min，反应后投入行星球磨机中，在转速为60～80r/min和球料比为10：1的条件下研磨30～40min制得碳化基料；所述的热处理反应液的具体制备步骤为：（1）将银杏树皮和银杏树叶投入粉碎机中粉碎制得混合料，将混合料投入烘箱中，在温度为40～50℃的条件下干燥2～3h制得干燥物料，将干燥物料与无水乙醇按质量比为1：10投入烧杯中，将烧杯置于摇床中，振荡浸泡3～4h，浸泡后抽滤分离得到滤渣和滤液；（2）将滤渣投入反应釜中，用质量分数为3～6%的盐酸浸泡，将反应釜密闭，升高反应釜内温度至60～70℃，恒温条件下用搅拌器以400～500r/min的转速搅拌2～3h，搅拌后向烧杯中滴加质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液调节ph制得碱性混合液；（3）将碱性混合液与二氧化硅粉末投入反应釜中，向反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至1.2～1.4mpa，升高反应釜内温度至150～170℃，恒温恒压反应1～2h，反应后用搅拌器以600～700r/min的转速搅拌80～100min制得热处理反应液。所述的滤液与质量分数为6～10%的柠檬酸溶液的质量比为1:10。所述的有机溶剂与碳化基料的质量比为10:1。碳化基料的具体制备步骤（1）中所述的滴加质量分数为6～10%的乙酸溶液调节的ph值为6.0～6.5。碳化基料的具体制备步骤（2）中所述的马弗炉内温度升高至350～400℃。热处理反应液的具体制备步骤（1）中所述的银杏树皮和银杏树叶的质量比为5:1。热处理反应液的具体制备步骤（1）中所述的干燥物料与无水乙醇的质量比为1：10。热处理反应液的具体制备步骤（2）中所述的滴加质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液调节的ph值为10～12。热处理反应液的具体制备步骤（3）中所述的碱性混合液与二氧化硅粉末的质量比为20:1。本发明的有益技术效果是：本发明首先将银杏树皮和银杏树叶混合粉碎干燥，干燥后用无水乙醇浸泡，浸泡后抽滤得到滤渣和滤液，随后将滤渣用盐酸浸泡，高温加热后再加入碱液混合制得碱性混合液，随后向碱性混合液中加入二氧化硅粉末进行高温高压反应制得热处理反应液，随后将热处理反应液中滴加乙酸搅拌，搅拌后过滤得到预制产物，再将预制产物投入马弗炉中高温处理制得碳化基料，最后将滤液与柠檬酸溶液混合，混合后向其中投入碳化基料浸泡，浸泡后过滤、干燥、研磨即得内含银杏内生菌抑藻剂，本发明从银杏树皮和树叶中提取出银杏内生菌附着于抑藻剂成分中，银杏内生菌具有良好的杀菌抑菌能力，利用银杏内生菌也可以降低抑藻剂对环境造成的污染，同时从银杏树皮和树叶中提取植物纤维、木质素等成分，在高温高压和碱液环境下纤维成分、木质素以及其它有机成分水解，分子链断裂，生成小分子的纤维成分和糖类化合物，有机成分分解程度的提高有助于各有机成分与周围环境的接触面积增大，提高有机成分的比表面积，在随后的碳化过程中生成碳化纤维，同时其中嵌入由糖分分子碳化形成的碳化微粒，在碳化过程中与周围成分之间形成共价键，进一步提高碳化纤维的结构强度，碳化纤维可以粘结银杏内生菌，作为基底材料使内生菌生成于碳化结构中，同时对于水中藻类生物有着良好的吸附作用，加强抑藻剂的除藻效率，见效快，还向纤维成分中引入二氧化硅成分，硅酸盐成分吸附于植物纤维中，在调节ph值和高温处理后再次在碳纤维结构中生成二氧化硅纳米分子，提高碳纤维表面粗糙程度，同时对碳纤维进行一定的包覆保护作用，进而保护银杏内生菌的成长环境，提高抑藻剂的除藻时效，具有广阔的应用前景。具体实施方式将银杏树皮和银杏树叶按质量比为5:1投入粉碎机中粉碎制得混合料，将混合料投入烘箱中，在温度为40～50℃的条件下干燥2～3h制得干燥物料，将干燥物料与无水乙醇按质量比为1：10投入烧杯中，将烧杯置于摇床中，振荡浸泡3～4h，浸泡后抽滤分离得到滤渣和滤液，备用；将上述滤渣投入反应釜中，用质量分数为3～6%的盐酸浸泡，将反应釜密闭，升高反应釜内温度至60～70℃，恒温条件下用搅拌器以400～500r/min的转速搅拌2～3h，搅拌后向烧杯中滴加质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液调节ph值至10～12制得碱性混合液；将上述碱性混合液与二氧化硅粉末按质量比为20:1投入反应釜中，向反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至1.2～1.4mpa，升高反应釜内温度至150～170℃，恒温恒压反应1～2h，反应后用搅拌器以600～700r/min的转速搅拌80～100min制得热处理反应液；将上述热处理反应液投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为90～100℃的水浴锅中，向三口烧瓶中滴加质量分数为6～10%的乙酸溶液调节ph值至6.0～6.5，恒温条件下用搅拌装置以500～600r/min的转速搅拌40～50min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次制得预制产物；将上述预制产物置于马弗炉中，将马弗炉内温度升高至80～90℃，预热30～40min，预热后向马弗炉内充满氩气，升高马弗炉内温度至350～400℃，恒温反应60～80min，反应后投入行星球磨机中，在转速为60～80r/min和球料比为10：1的条件下研磨30～40min制得碳化基料；将备用的滤液与质量分数为6～10%的柠檬酸溶液按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌器以1200～1300r/min的转速搅拌30～40min制得有机溶剂，将有机溶剂与上述碳化基料按质量比为10:1投入搅拌釜中，在转速为60～80r/min的条件下搅拌50～60min，搅拌后静置3～5天，静置后过滤得到改性滤饼，将滤饼投入烘箱中干燥，干燥后研磨粉碎即得内含银杏内生菌抑藻剂。实施例1热处理反应液的制备：将银杏树皮和银杏树叶按质量比为5:1投入粉碎机中粉碎制得混合料，将混合料投入烘箱中，在温度为40℃的条件下干燥2h制得干燥物料，将干燥物料与无水乙醇按质量比为1：10投入烧杯中，将烧杯置于摇床中，振荡浸泡3h，浸泡后抽滤分离得到滤渣和滤液，备用；将上述滤渣投入反应釜中，用质量分数为3%的盐酸浸泡，将反应釜密闭，升高反应釜内温度至60℃，恒温条件下用搅拌器以400r/min的转速搅拌2h，搅拌后向烧杯中滴加质量分数为10%的氢氧化钠溶液调节ph值至10制得碱性混合液；将上述碱性混合液与二氧化硅粉末按质量比为20:1投入反应釜中，向反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至1.2mpa，升高反应釜内温度至150℃，恒温恒压反应1h，反应后用搅拌器以600r/min的转速搅拌80min制得热处理反应液；碳化基料的制备：将上述热处理反应液投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为90℃的水浴锅中，向三口烧瓶中滴加质量分数为6%的乙酸溶液调节ph值至6.0，恒温条件下用搅拌装置以500r/min的转速搅拌40min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3次制得预制产物；将上述预制产物置于马弗炉中，将马弗炉内温度升高至80℃，预热30min，预热后向马弗炉内充满氩气，升高马弗炉内温度至350℃，恒温反应60min，反应后投入行星球磨机中，在转速为60r/min和球料比为10：1的条件下研磨30min制得碳化基料；内含银杏内生菌抑藻剂的制备：将备用的滤液与质量分数为6%的柠檬酸溶液按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌器以1200r/min的转速搅拌30min制得有机溶剂，将有机溶剂与上述碳化基料按质量比为10:1投入搅拌釜中，在转速为60r/min的条件下搅拌50min，搅拌后静置3天，静置后过滤得到改性滤饼，将滤饼投入烘箱中干燥，干燥后研磨粉碎即得内含银杏内生菌抑藻剂。实施例2热处理反应液的制备：将银杏树皮和银杏树叶按质量比为5:1投入粉碎机中粉碎制得混合料，将混合料投入烘箱中，在温度为45℃的条件下干燥2.5h制得干燥物料，将干燥物料与无水乙醇按质量比为1：10投入烧杯中，将烧杯置于摇床中，振荡浸泡3.5h，浸泡后抽滤分离得到滤渣和滤液，备用；将上述滤渣投入反应釜中，用质量分数为5%的盐酸浸泡，将反应釜密闭，升高反应釜内温度至65℃，恒温条件下用搅拌器以450r/min的转速搅拌2.5h，搅拌后向烧杯中滴加质量分数为12%的氢氧化钠溶液调节ph值至11制得碱性混合液；将上述碱性混合液与二氧化硅粉末按质量比为20:1投入反应釜中，向反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至1.3mpa，升高反应釜内温度至160℃，恒温恒压反应1.5h，反应后用搅拌器以650r/min的转速搅拌90min制得热处理反应液；碳化基料的制备：将上述热处理反应液投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为95℃的水浴锅中，向三口烧瓶中滴加质量分数为8%的乙酸溶液调节ph值至6.2，恒温条件下用搅拌装置以550r/min的转速搅拌45min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼4次制得预制产物；将上述预制产物置于马弗炉中，将马弗炉内温度升高至85℃，预热35min，预热后向马弗炉内充满氩气，升高马弗炉内温度至370℃，恒温反应70min，反应后投入行星球磨机中，在转速为70r/min和球料比为10：1的条件下研磨35min制得碳化基料；内含银杏内生菌抑藻剂的制备：将备用的滤液与质量分数为8%的柠檬酸溶液按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌器以1250r/min的转速搅拌35min制得有机溶剂，将有机溶剂与上述碳化基料按质量比为10:1投入搅拌釜中，在转速为70r/min的条件下搅拌55min，搅拌后静置4天，静置后过滤得到改性滤饼，将滤饼投入烘箱中干燥，干燥后研磨粉碎即得内含银杏内生菌抑藻剂。实施例3热处理反应液的制备：将银杏树皮和银杏树叶按质量比为5:1投入粉碎机中粉碎制得混合料，将混合料投入烘箱中，在温度为50℃的条件下干燥3h制得干燥物料，将干燥物料与无水乙醇按质量比为1：10投入烧杯中，将烧杯置于摇床中，振荡浸泡4h，浸泡后抽滤分离得到滤渣和滤液，备用；将上述滤渣投入反应釜中，用质量分数为6%的盐酸浸泡，将反应釜密闭，升高反应釜内温度至70℃，恒温条件下用搅拌器以500r/min的转速搅拌3h，搅拌后向烧杯中滴加质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节ph值至12制得碱性混合液；将上述碱性混合液与二氧化硅粉末按质量比为20:1投入反应釜中，向反应釜内充入氮气升高反应釜内气压至1.4mpa，升高反应釜内温度至170℃，恒温恒压反应2h，反应后用搅拌器以700r/min的转速搅拌100min制得热处理反应液；碳化基料的制备：将上述热处理反应液投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴温度为100℃的水浴锅中，向三口烧瓶中滴加质量分数为10%的乙酸溶液调节ph值至6.5，恒温条件下用搅拌装置以600r/min的转速搅拌50min，搅拌后过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼5次制得预制产物；将上述预制产物置于马弗炉中，将马弗炉内温度升高至90℃，预热40min，预热后向马弗炉内充满氩气，升高马弗炉内温度至400℃，恒温反应80min，反应后投入行星球磨机中，在转速为80r/min和球料比为10：1的条件下研磨40min制得碳化基料；内含银杏内生菌抑藻剂的制备：将备用的滤液与质量分数为10%的柠檬酸溶液按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌器以1300r/min的转速搅拌40min制得有机溶剂，将有机溶剂与上述碳化基料按质量比为10:1投入搅拌釜中，在转速为80r/min的条件下搅拌60min，搅拌后静置5天，静置后过滤得到改性滤饼，将滤饼投入烘箱中干燥，干燥后研磨粉碎即得内含银杏内生菌抑藻剂。对比例1：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少碱性混合液。对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少碳化基料。对比例3：安徽省芜湖市某公司生产的内含银杏内生菌抑藻剂。性能测试：将实施例和对比例中得到的抑藻剂加入至四组铜绿微囊藻液(稀释使得铜绿微囊藻液的初始的藻细胞密度为1.7×106cells/ml)中，每隔24h计算一次铜绿微囊藻液中的藻细胞密度，连续计算3天。铜绿微囊藻液：将铜绿微囊藻pcc7806（购自于中国科学院水生生物研究所藻种库）在培养基中进行培养得到铜绿微囊藻液，培养条件为：光照强度为4000lx，光暗比为12h：12h，温度为24～26℃，每天摇动的次数为3～5次，培养7天后得到铜绿微囊藻液。表1：抑藻剂性能测定结果检测项目实例1实例2实例3对比例1对比例2对比例324h后藻细胞数（×106cells/ml）1.31.21.21.81.81.648h后藻细胞数（×106cells/ml）1.10.90.91.71.61.472h后藻细胞数（×106cells/ml）0.70.70.61.91.81.5综合上述，从表1可以看出本发明的抑藻剂见效快，24h后的藻细胞数降低至1.2×106cells/ml，时效长，72h后仍然具有很好的除藻效果，具有广阔应用前景。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。当前第1页12