一種復(fù)合水凝膠球除藻劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種除藻劑，尤其是涉及一種海藻酸鈉/氧化石墨烯/沒(méi)食子酸復(fù)合水凝膠球除藻劑，以及用于制備該除藻劑的方法。適用于以藍(lán)藻為優(yōu)勢(shì)種的小型景觀水體除藻。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)藻等有害藻類(lèi)大面積的藻類(lèi)暴發(fā)，嚴(yán)重破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定，不僅影響了水體景觀，影響了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，而且藻毒素已構(gòu)成對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境的威脅。因此，如何控制和消除富營(yíng)養(yǎng)化水體中有害藻類(lèi)的暴發(fā)性增長(zhǎng)是目前水環(huán)境領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)和前沿。目前控制水華爆發(fā)的方法主要有:物理方法、化學(xué)法、生物法。
[0003]物理法主要包括機(jī)械或人工打撈、黏土絮凝和遮光技術(shù)等方法。物理法表現(xiàn)得最為直接，它直接清除水體中的藻類(lèi)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，但是由于需要昂貴的費(fèi)用，因此該方法只能局限于小水體或大水體的局部水域。
[0004]化學(xué)除藻劑一般分為氧化型和非氧化型，氧化型除藻劑主要有鹵素及其化合物和臭氧、高錳酸鉀、過(guò)氧化氫，其中液氯使用最為普遍，次氯酸鈉亦有使用，氧化型除藻劑主要有無(wú)機(jī)金屬化合物及重金屬制劑、有機(jī)金屬化合物及重金屬制劑。化學(xué)除藻劑的時(shí)間效應(yīng)比較快，但由于其對(duì)除微囊藻外的其他生物的副作用和能夠加速釋放藻毒素等缺點(diǎn)而受到限制。
[0005]生物法是指合理調(diào)整水生食物鏈，利用營(yíng)養(yǎng)與捕食關(guān)系，以及生物間的相互作用，達(dá)到控制藻類(lèi)的目的。生物法具有無(wú)污染、低消耗、可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)。但生物法見(jiàn)效慢，周期長(zhǎng)，不適宜在藻類(lèi)暴發(fā)影響嚴(yán)重的緊急狀態(tài)下使用。
[0006]利用化感作用抑藻作為一種新型安全的生物抑藻技術(shù)近年來(lái)備受關(guān)注，化感物質(zhì)作為植物次生代謝物質(zhì)，通常在自然條件下易降解，在生態(tài)系統(tǒng)中不會(huì)積累，生態(tài)安全性較好等特點(diǎn)。沒(méi)食子酸是目前報(bào)道的主要化感物質(zhì)，能顯著抑制銅綠微囊藻的生長(zhǎng)(發(fā)表于Water Research, 2000, 34(11): 3026-3032)，但不能使藻細(xì)胞沉降到水體底部，有礙觀瞻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出了一種以海藻酸鈉、氧化石墨烯為主要成分的復(fù)合水凝膠球除藻劑，以及該所述除藻劑的制備方法。
[0008]用于以藍(lán)藻為優(yōu)勢(shì)種的小型景觀水體除藻，除藻徹底、速度快，能夠安全有效地控制藻類(lèi)水華，并能使藻體絮凝成團(tuán)后沉入水體，保持水面干凈。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
一種除藻劑，含有海藻酸鈉、氧化石墨烯，以重量份計(jì)，含有海藻酸鈉1000?1500份，氧化石墨烯200?600份，首先將海藻酸鈉加入到去離子水中，磁力攪拌直至海藻酸鈉完全溶解，配成2?3% (w/v)的溶液；然后加入氧化石墨烯。
[0010]所述的除藻劑，含有化感物質(zhì)沒(méi)食子酸1.2?3.2份。
[0011]一種如前所述復(fù)合水凝膠球除藻劑的制備方法，以一定量的海藻酸鈉、氧化石墨烯、沒(méi)食子酸為主要成分制備使藻體絮凝沉降的除藻劑，其步驟如下:
O以一定量的海藻酸鈉加入到去離子水中，磁力攪拌直至海藻酸鈉完全溶解，配成2?3% (w/v)的溶液；
2)加入氧化石墨烯和化感物質(zhì)沒(méi)食子酸，運(yùn)用超聲輔助振蕩的方法將其混合均勻，制備出分散液；
3)用滴管移取上述分散液滴入5?10%CaCl2溶液中固化為鈣凝膠球，固定I?2h后取出；
4)然后用去離子水反復(fù)沖洗，靜置2?3h，去除表面殘留的無(wú)機(jī)鹽和其他雜質(zhì)；
5)在設(shè)置溫度為40?50°C的真空烘箱中干燥3?4h，最終得到海藻酸鈉/氧化石墨烯/沒(méi)食子酸復(fù)合水凝膠球除藻劑。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明除藻劑，使用的海藻酸鈉、氧化石墨烯均無(wú)毒，應(yīng)用于以藍(lán)藻為優(yōu)勢(shì)種的小型景觀水體除藻，可以有效除藻，藻細(xì)胞絮凝成團(tuán)沉入水底，對(duì)環(huán)境的影響小，無(wú)二次污染，除藻徹底、速度快，能夠安全有效地控制藻類(lèi)水華。
[0013]2、本發(fā)明除藻劑，采用的化感物質(zhì)沒(méi)食子酸屬于植物次生代謝產(chǎn)物，在水體中易降解，不會(huì)造成二次污染。該復(fù)合水凝膠球除藻劑用于以藍(lán)藻為優(yōu)勢(shì)種的小型景觀水體除藻，能使藻體絮凝成團(tuán)后沉入水體，水面干凈，水體清澈，不影響水體美觀。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0015]實(shí)施例1
本發(fā)明除藻劑，以重量份計(jì)，含有海藻酸鈉1000?1500份，氧化石墨烯200?600份，首先將海藻酸鈉加入到去離子水中，磁力攪拌直至海藻酸鈉完全溶解，配成2?3% (w/v)的溶液；然后加入氧化石墨烯。
[0016]實(shí)施例2
本實(shí)施例的除藻劑，與實(shí)施例1不同的是，含有化感物質(zhì)沒(méi)食子酸1.2?3.2份。
[0017]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述的除藻劑，以重量份計(jì)，含有海藻酸鈉1000份，氧化石墨烯200?280份，沒(méi)食子酸1.2?1.6份。
[0018]實(shí)施例4
本實(shí)施例所述的除藻劑，以重量份計(jì)，含有海藻酸鈉1000份，氧化石墨烯280?360份，沒(méi)食子酸1.6?2.0份。
[0019]實(shí)施例5
本實(shí)施例所述的除藻劑，以重量份計(jì)，含有海藻酸鈉1000份，氧化石墨烯360?440份，沒(méi)食子酸2.0?2.4份。
[0020]實(shí)施例6
本實(shí)施例所述的除藻劑，以重量份計(jì)，含有海藻酸鈉1000份，氧化石墨烯440?520份，沒(méi)食子酸2.4?2.8份。
[0021]實(shí)施例7
本實(shí)施例所述的除藻劑，以重量份計(jì)，含有海藻酸鈉1000份，氧化石墨烯520?600份，沒(méi)食子酸2.8?3.2份。
[0022]實(shí)施例8
本實(shí)施例為如前所述復(fù)合水凝膠球除藻劑的制備方法，以一定量的海藻酸鈉、氧化石墨烯、沒(méi)食子酸為主要成分制備使藻體絮凝沉降的除藻劑，其步驟如下:
O以一定量的海藻酸鈉加入到去離子水中，磁力攪拌直至海藻酸鈉完全溶解，配成2?3% (w/v)的溶液；
2)加入氧化石墨烯和化感物質(zhì)沒(méi)食子酸，運(yùn)用超聲輔助振蕩的方法將其混合均勻，制備出分散液；
3)用滴管移取上述分散液滴入5?10%CaCl2溶液中固化為鈣凝膠球，固定I?2h后取出；
4)然后用去離子水反復(fù)沖洗，靜置2?3h，去除表面殘留的無(wú)機(jī)鹽和其他雜質(zhì)。
[0023]5)在設(shè)置溫度為40?50°C的真空烘箱中干燥3?4h，最終得到海藻酸鈉/氧化石墨烯/沒(méi)食子酸復(fù)合水凝膠球除藻劑。
[0024]實(shí)施例9