本發(fā)明涉及水體污染控制領(lǐng)域，特別是涉及一種緩釋型抑藻控藻劑的制備方法。

背景技術(shù)：

利用植物化感作用抑制有害藻類繁殖因?yàn)榫哂邢鄬?duì)廉價(jià)以及生態(tài)友好等優(yōu)點(diǎn)而成為目前水環(huán)境治理領(lǐng)域研究、應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。專利2014105705884、2015101375729以及2012102108685都公開了基于有機(jī)溶劑萃取法的植物化感物質(zhì)抽提方法。然而在實(shí)際應(yīng)用中，化感物質(zhì)向水體直接投放時(shí)的用量往往難以掌握且化感物質(zhì)作用的持久性較差，一次投放量過高則極有可能對(duì)水體中生物體群落平衡造成劇烈破壞，使水生態(tài)全面失衡，反而導(dǎo)致水體水質(zhì)快速惡化、水環(huán)境迅速崩潰而影響到目標(biāo)生物的安全；投量過少則抑藻控藻效果不明顯，同時(shí)可能作為一種有機(jī)營(yíng)養(yǎng)源反而促進(jìn)藻類繁殖。另外，特別是在人工景觀養(yǎng)殖水體中，由于營(yíng)養(yǎng)物含量過高，再加上長(zhǎng)期穩(wěn)定的光照和溫度環(huán)境，使藻類物質(zhì)持續(xù)爆發(fā)性繁殖的可能性大大增加，在這種情況下需要持續(xù)的化感作用才能有效抑制藻類繁殖，達(dá)到對(duì)水生態(tài)環(huán)境的有效控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種緩釋型抑藻控藻劑的制備方法，由該方法獲得的抑藻控藻劑在投放到水體中后可以起到持續(xù)有效的抑藻控藻效果，同時(shí)不會(huì)對(duì)水生態(tài)造成劇烈影響，保持水體環(huán)境的穩(wěn)定性，尤其適合人工景觀養(yǎng)殖水體的水華防治及水環(huán)境修復(fù)。

本發(fā)明所述緩釋型抑藻控藻劑的制備方法包括如下步驟：

(1)將化感物質(zhì)用溶劑進(jìn)行溶解，得到化感物質(zhì)溶液；

(2)向化感物質(zhì)溶液中加入適量蒸餾水，之后在室溫下以25000～40000rpm的剪切速率分散處理至少10分鐘；

(3)向剪切分散處理后的混合液中加入顆?；钚蕴?，低速攪拌吸附2～6小時(shí)，之后用中速濾紙抽濾過濾獲得吸附后活性炭，所述吸附后活性炭再經(jīng)溫水洗滌及干燥處理后即得到緩釋核；

(4)將適量殼聚糖溶解于2～10％的醋酸溶液中，使殼聚糖的濃度控制在0.2～0.8％，之后加入適量緩釋核并以600～1000rpm的剪切速率分散處理10分鐘，最后加入少量戊二醛，于40～65℃下交聯(lián)10～90分鐘，然后離心得到交聯(lián)包覆后緩釋核；

(5)交聯(lián)包覆后緩釋核經(jīng)真空冷凍干燥后再用透析膜密封包裹，即獲得所述緩釋型抑藻控藻劑。

迄今所發(fā)現(xiàn)的化感物質(zhì)均為植物次生代謝物，包括小分子有機(jī)酸、直鏈醇、脂肪酸、脂肪醛、酚類、酮類、萜類以及甾族化合物等，其中又以低分子有機(jī)酸、酚類和萜類最為常見，從溶解性上可分為脂溶性和水溶性兩種，上述步驟(1)中根據(jù)具體化感物質(zhì)的溶解性來選擇合適的溶劑進(jìn)行溶解，對(duì)于脂溶性化感物質(zhì)(例如前述專利2014105705884、2015101375729以及2012102108685所獲得的化感物質(zhì))，所述溶劑應(yīng)當(dāng)選擇有機(jī)溶劑，發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)，溶解效果更好的有機(jī)溶劑有：乙醚、二甲基亞砜或丙酮。

由上述步驟(1)得到的化感物質(zhì)溶液中，所述化感物質(zhì)的濃度最好控制在5～15％。上述步驟(2)中，化感物質(zhì)溶液與所加入的蒸餾水的質(zhì)量比最好控制在1:5～1:10。上述步驟(3)中所述顆?；钚蕴康募尤肓繛樗龌形镔|(zhì)溶液質(zhì)量的5～15倍，所述顆?；钚蕴繛槠胀ㄋ幚碛没钚蕴拷?jīng)研磨后再過200目篩獲得。上述步驟(3)中的溫水洗滌處理可采用如下方式：用40～50℃的溫水按水與吸附后活性炭的質(zhì)量比為1:0.5～1:1的比例洗滌吸附后活性炭2次。上述步驟(3)中的干燥處理為：將吸附后活性炭于65℃干燥48～72小時(shí)。上述步驟(4)中緩釋核和戊二醛的優(yōu)選加入量分別為溶液中殼聚糖加入量(質(zhì)量)的20～80％和0.2～1.8％。上述步驟(5)中的透析膜采用截留分子量為10000道爾頓的聚合物透析膜，進(jìn)一步地，所述聚合物透析膜由可生物降解聚合物制成。

本發(fā)明進(jìn)一步提供由上述技術(shù)方案獲得的所述緩釋型抑藻控藻劑的使用方法：將所述緩釋型抑藻控藻劑按照化感物質(zhì)濃度為25～150mg/L的量直接投放到目標(biāo)水體(包括海水、淡水養(yǎng)殖水體等)中。進(jìn)一步地，所述緩釋型抑藻控藻劑可先封裝入保護(hù)體后再向目標(biāo)水體投放，保護(hù)緩釋劑不被生物或環(huán)境沖擊破壞，并有利于回收，避免對(duì)環(huán)境造成二次污染。所述保護(hù)體內(nèi)部具有可封裝固體顆粒的空腔，保護(hù)體表面設(shè)有若干與其內(nèi)部空腔相聯(lián)通的孔隙。對(duì)于自然水體，所述保護(hù)體優(yōu)選由生物可降解材料制成的編織籠，如可降解紗布或植物纖維等材料制成的編織籠。人工養(yǎng)殖或小型水族養(yǎng)殖水體可選用不銹鋼打孔籃或調(diào)料籃，更換時(shí)只更換由透析膜包裹的緩釋核部分即可。

由本發(fā)明技術(shù)方案獲得的抑藻控藻劑可用于小型水族等淡、海水水體藻類控制，也可用于大范圍水域藻類控制，在投放到水體中后可以起到持續(xù)有效的抑藻控藻效果，同時(shí)不會(huì)對(duì)水生態(tài)造成劇烈影響，在藥劑持續(xù)發(fā)揮作用的同時(shí)保持水體環(huán)境的穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，實(shí)施例選取由專利2014105705884技術(shù)方案獲得的化感物質(zhì)制備緩釋型抑藻控藻劑。

實(shí)施例1

化感物質(zhì)的獲得：采用乙酸乙酯從桉木APMP制漿廢水中萃取化感物質(zhì)，獲得的有機(jī)相經(jīng)60℃旋蒸濃縮至體積為有機(jī)相的3％為止，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下?lián)]發(fā)掉有機(jī)溶劑，獲得化感物質(zhì)。

緩釋型抑藻控藻劑的制備：(1)將獲得的化感物質(zhì)用乙醚稀釋溶解配制成固含量為10％的化感物質(zhì)溶液；(2)取10克化感物質(zhì)溶液，加入50克蒸餾水后于室溫下30000rpm高速剪切分散處理10分鐘；(3)向高速剪切分散處理后的混合液中加入100克顆粒活性炭(顆?；钚蕴繛槠胀ㄋ幚碛没钚蕴拷?jīng)研磨并過200目篩后獲得)，低速攪拌吸附4小時(shí)后用中速濾紙抽濾過濾獲得吸附后活性炭，用40～50℃的溫水按水與吸附后活性炭的質(zhì)量比為1:1的比例洗滌吸附后活性炭2次，65℃干燥48小時(shí)后得到緩釋核；(4)用2.5％醋酸溶解一定量的殼聚糖成0.5％的殼聚糖溶液，加入相當(dāng)于殼聚糖50％重量的緩釋核，600～1000rpm分散處理10分鐘，之后加入相當(dāng)于殼聚糖重量1.5％的戊二醛，50℃交聯(lián)20分鐘，然后3000rpm離心得到交聯(lián)包覆后緩釋核；(5)將交聯(lián)包覆后緩釋核真空冷凍干燥，干燥后直接取塊狀的交聯(lián)包覆后緩釋核用截留分子量為10000道爾頓的聚合物透析膜密封包裹，即獲得所述緩釋型抑藻控藻劑。

將由實(shí)施例1獲得的緩釋型抑藻控藻劑裝入植物纖維編織籠中，按照化感物質(zhì)濃度為100mg/L的量投放到海水養(yǎng)殖水體中。經(jīng)檢測(cè)，在人工實(shí)驗(yàn)條件下，相同條件下的赤潮發(fā)生概率降低85％，總藻類抑藻效率達(dá)50％。

實(shí)施例2

化感物質(zhì)的獲得：采用與實(shí)施例1相同的方法制備化感物質(zhì)。

緩釋型抑藻控藻劑的制備：(1)將獲得的化感物質(zhì)用丙酮稀釋溶解配制成固含量為10％的化感物質(zhì)溶液；(2)取10克化感物質(zhì)溶液，加入75克蒸餾水后于室溫下40000rpm高速剪切分散處理10分鐘；(3)向高速剪切分散處理后的混合液中加入50克顆?；钚蕴?顆?；钚蕴繛槠胀ㄋ幚碛没钚蕴拷?jīng)研磨并過200目篩后獲得)，低速攪拌吸附6小時(shí)后用中速濾紙抽濾過濾獲得吸附后活性炭，用40～50℃的溫水按水與吸附后活性炭的質(zhì)量比為1:0.5的比例洗滌吸附后活性炭2次，65℃干燥60小時(shí)后得到緩釋核；(4)用5％醋酸溶解一定量的殼聚糖成0.8％的殼聚糖溶液，加入相當(dāng)于殼聚糖80％重量的緩釋核，600～1000rpm分散處理10分鐘，之后加入相當(dāng)于殼聚糖重量1.8％的戊二醛，50℃交聯(lián)60分鐘，然后3000rpm離心得到交聯(lián)包覆后緩釋核；(5)將交聯(lián)包覆后緩釋核真空冷凍干燥，干燥后直接取塊狀的交聯(lián)包覆后緩釋核用截留分子量為10000道爾頓的聚合物透析膜密封包裹，即獲得所述緩釋型抑藻控藻劑。

將由實(shí)施例2獲得的緩釋型抑藻控藻劑裝入植物纖維編織籠中，按照化感物質(zhì)濃度為150mg/L的量投放到淡水養(yǎng)殖水體中。經(jīng)檢測(cè)，在人工實(shí)驗(yàn)條件下，相同條件下的赤潮發(fā)生概率降低95％，總藻類抑藻效率達(dá)72％。

對(duì)由上述實(shí)施例1和2獲得的緩釋型抑藻控藻劑作緩釋性能的進(jìn)一步測(cè)試，在相同實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)試采用兩種不同的投放方式：第一種方式為直接向養(yǎng)殖水體投放化感物質(zhì)，第二種方式是以緩釋型抑藻控藻劑的形式進(jìn)行投放，分別投放由實(shí)施例1和2獲得的緩釋型抑藻控藻劑。兩種投放方式中化感物質(zhì)成分及投放量完全相同。結(jié)果表明：在投放后15天內(nèi)，兩種投放方式均具有明顯的抑藻效果，但在16～20天的期間內(nèi)，第一種投放方式的抑藻率明顯下降，至投放后第20天，其抑藻效果完全消失。相比之下，第二種投放方式的抑藻效果更持久，由實(shí)施例1和2獲得的緩釋型抑藻控藻劑在投放后50天內(nèi)一直保持較高的抑藻率，其中第50天的抑藻率均高于30％。