專利名稱：肉桂醛、丁香酚和檸檬酸復(fù)配殺藻劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體是涉及一種含有肉桂醛、丁香酚和檸檬酸，用于自然、景觀 水體和工業(yè)用水中藻類的去除制劑。
背景技術(shù)：
殺藻劑是一類常用的水處理藥劑。水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致水中藻類過度繁殖而形成"水華"， 降低水體透明度，使水中溶解氧急劇下降，引起魚類等水生生物大量死亡，甚至危害人類健 康。景觀水體和工業(yè)用水也因藻類的大量繁殖而受到諸多影響，帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前， 藻類的去除方法主要分為物理法、化學(xué)法和生物法?；瘜W(xué)法因其殺藻效率高、價格低、使用 方便等優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用。常用的化學(xué)殺藻劑按照殺藻機(jī)理主要分兩大類氧化型殺藻劑和絮凝型殺藻劑。氧化型 殺藻產(chǎn)品能夠氧化微生物體內(nèi)與新陳代謝密切相關(guān)的酶類，導(dǎo)致微生物代謝紊亂以致死亡。 然而這類殺藻劑多含鹵代物，常能鹵化水體有機(jī)物，產(chǎn)生致癌產(chǎn)物，危脅人類健康。絮凝型 殺藻產(chǎn)品多為金屬類鹽溶液， 一方面通過金屬離子抑制藻類的正常代謝干擾藻類的生長，另 一方面則通過金屬離子的絮凝作用沉降藻類而達(dá)到除藻的目的。然而這些立竿見影的除藻產(chǎn) 品在除藻的同時都不可避免地給環(huán)境帶來了二次污染，如重金屬污染和三鹵甲烷污染等。因此，需要篩選新型高效、低毒的化合物并研制對環(huán)境友好、對人安全的新型環(huán)保殺藻劑。發(fā)明內(nèi)容為了克服目前化學(xué)類殺藻劑給環(huán)境帶來的二次污染問題，本發(fā)明提供了一種新型高效、 使用安全，對環(huán)境友好的環(huán)保型化學(xué)殺藻劑。1、殺藻劑的組成與配制本發(fā)明的有效成分均為可人工合成的植物次生代謝產(chǎn)物，包括肉桂醛、丁香酚和檸檬酸。肉桂醛丁香酚擰檬酸肉桂醛(Cinnamaldehyde),化學(xué)名稱為3-苯基-2-丙烯醛，性狀為無色或淡黃色液體， 有桂皮油和肉桂油的香氣。沸點(diǎn)為248°C，熔點(diǎn)為-8°C，稍溶于水，溶于乙醇和乙醚中，不 溶于石油醚中。能隨水蒸氣揮發(fā)。大鼠經(jīng)口毒性LD50為2.22g/kg。在醫(yī)藥方面具有殺菌消 毒防腐的功效，對大腸桿菌、枯草桿菌及金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、志賀氏痢疾桿菌、 傷寒和副傷寒甲桿菌、肺炎球菌、產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌、炭疽桿菌、腸炎沙門氏菌，霍亂弧 菌等有抑制作用。且對革蘭氏陽性菌殺菌效果顯著，可用于治療多種因細(xì)菌感染引起的疾病。 在食品香料行業(yè)中，肉桂醛因其殺菌、消毒和防腐的功能，已被美國和日本開發(fā)成為食品添 加劑，其作為食品防腐劑，對人體無毒或低毒，對微生物的繁殖也能起到較強(qiáng)的抑制作用。 因?yàn)槿夤鹑τ谒嵝曰驂A性的物質(zhì)，都具有較強(qiáng)的殺菌消毒功能，可廣泛用于防腐防霉保鮮。 因肉桂醛不僅安全環(huán)保而且氣味芬芳，在化工領(lǐng)域，已被開發(fā)成多種抗微生物劑，可用于殺 蟲劑、驅(qū)蚊劑、空氣清新劑、保鮮劑、冰箱除味劑等，肉桂醛還可用于石油開采中的殺菌滅 藻劑、酸化濁腐劑等。丁香酚(Eugenol)，化學(xué)名稱為2-甲氧基-4-丙烯基-苯酚，性狀為無色或蒼黃色液體。 沸點(diǎn)為255。C，熔點(diǎn)為-9.2°C，幾乎不溶于水,與乙醇、氯、乙醚及油可混溶。大鼠經(jīng)口毒性 LD50為1. 93g/kg。具有抗菌、消炎、抗病毒等功效，在1:8000 1:16000濃度時,對致病性 真菌有抑制作用；在1:2000 1:8000濃度時,對金黃色葡萄球菌及肺炎、痢疾、大腸、變形、 結(jié)核等桿菌均有抑制作用。檸檬酸(Citric acid)，性狀為無色半透明晶體或白色結(jié)晶性粉末，無臭、味極酸。熔 點(diǎn)為153'C (失水)，175'C以上分解放出水及二氧化碳。易溶于水、乙醇和乙醚，不溶于苯， 微溶于氯仿。大鼠經(jīng)口毒性LD50為6.73g/kg。主要用于香料或作為飲料的酸化劑，在食品 和醫(yī)學(xué)上用作多價螯合劑，也是化學(xué)中間體。本發(fā)明采用的配方如下肉桂醛0. 01mL/L 5. OmL/L丁香酚0. 01mL/L 5. OmL/L檸檬酸1.0% 5.0%氮酮1.0% 1.5%NP-10: 8% 15% 本發(fā)明所述的殺藻劑使用的pH值為《10.0。 2、殺藻效果測定方法 (1)抑藻圈試驗(yàn)采用含藻雙層軟瓊脂平板法測定本發(fā)明殺藻劑的抑藻活性。具體方法為配制1%瓊脂水 溶液，用微波溶化后均勻鋪于培養(yǎng)皿中，冷凝后即為底層平板，將濃縮藻液與5(TC的iy。溶化 瓊脂液等比例混合傾注于冷凝的底層瓊脂上即為上層平板，待上層瓊脂也冷凝后即得含藻雙層軟瓊脂平板。于該平板上對稱放置牛津杯，于杯孔中加入待測殺藻劑與對照藥劑，光照培 養(yǎng)箱中25'C恒溫光照培養(yǎng)48h，取掉牛津杯，測量抑藻圈直徑，分析殺藻效果。(2) 葉綠素a變化與透明度分析通過水樣中葉綠素a (Chi-a)含量測定與水體透明度觀察驗(yàn)證本發(fā)明殺藻劑的除藻凈 化水質(zhì)效果。具體方法為將本發(fā)明殺藻劑按1% 10%的比例(視水樣中的藻類生長情況而 定)加入待處理水樣或水體中，混勻后靜置，處理24h后取樣90%甲醇6(TC處理10min，離 心后取上清液，分光光度計測定其665nm、 645nm和635nm的光吸收值，按公式 <formula>formula see original document page 5</formula>計算葉綠素a的含量，同時觀察水樣或水體透明度。(3) 藻量變化與顯微觀測通過顯微觀察計數(shù)統(tǒng)計與藻液在600nm處的光吸收值變化情況，驗(yàn)證本發(fā)明殺藻劑對水 體中藻細(xì)胞的去除效果。本發(fā)明殺藻劑的作用機(jī)理是破壞藻體結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器，抑制藻類光合作用。本發(fā)明的殺 藻劑還具有廣譜殺生性，即對多種微生物具有較強(qiáng)的殺滅和抑制能力，且殺生速度快，殺生 力強(qiáng)，適用pH值范圍寬， 一般pH值《IO.O均能適用，即使在堿性條件下仍具有較高的穩(wěn) 定性。另外，本發(fā)明殺藻劑各組分(肉桂醛、丁香酚和檸檬酸)毒性小，并已作為食品添加 劑與香料廣泛應(yīng)用于食品加工及香料行業(yè)，對人、畜安全，對環(huán)境也無不良影響，同時兼具 除臭效果。本發(fā)明的殺藻劑性狀穩(wěn)定，可長期貯存于陰涼通風(fēng)處，是一種理想可靠的溶藻殺菌劑。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖1是含藻雙層軟瓊脂平板法測定本發(fā)明殺藻劑的抑藻活性圖。 圖2是本發(fā)明殺藻劑處理人工培養(yǎng)的銅綠微囊藻24h后的透明度效果圖。 圖3是本發(fā)明殺藻劑處理人工培養(yǎng)的銅綠微囊藻24h后葉綠素a含量圖。 圖4是本發(fā)明殺藻劑處理太湖水華藻樣48h后的透明度效果圖。 圖5是太湖水華藻樣經(jīng)本發(fā)明殺藻劑處理48h后的藻細(xì)胞形態(tài)學(xué)顯微圖片。 圖6是無錫太湖閭江口段水域現(xiàn)場試驗(yàn)期間藻量變化情況圖。
具體實(shí)施方式
以肉桂醛、丁香酚和檸檬酸配制的殺藻劑，簡稱桂香酸殺藻劑，編號為JSCD。以下實(shí)施 例中以編號形式出現(xiàn)。實(shí)施例一采用抑藻圈試驗(yàn)驗(yàn)證JSCD的抑藻活性，于對稱放置的牛津杯中分別加入蒸餾水(陰性對 照)、lmg/L CuS(V溶液(陽性對照)和1% JSCD溶液各光照培養(yǎng)48h后測量抑藻圈直徑，抑藻效果如圖l所示，圖1中A為陰性對照、B為JSCD處理，抑藻圈直徑為35mm，溶藻 效果明顯好于圖1C所示的CuS04處理(抑藻圈直徑為25nrai)。實(shí)施例二將本發(fā)明殺藻劑JSCD按iy。的比例加入人工培養(yǎng)的銅綠微囊藻液中，繼續(xù)培養(yǎng)24h，觀察 處理后藻液透明度并測定葉綠素a的含量變化。圖2為JSCD處理后的透明度效果圖，圖3 為JSCD處理后的葉綠素a含量圖，圖示結(jié)果顯示經(jīng)JSCD處理后藻液變澄清，葉綠素a含 量顯著下降，藻細(xì)胞生長受到顯著抑制。圖中ck為試驗(yàn)設(shè)立的空白對照。實(shí)施例三于8-9月間采集無錫太湖閭江口藍(lán)藻打撈點(diǎn)新鮮藍(lán)藻水樣，經(jīng)濃縮后用JSCD按2%的用 量處理，靜置48h后觀察殺藻效果，并取樣顯微鏡檢觀察藻細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化。如圖4所示， 經(jīng)JSCD處理后太湖水華藻水樣變得透明澄清，大部分藻體下沉，顯微鏡觀察顯示經(jīng)JSCD處 理后藻細(xì)胞發(fā)生破裂，細(xì)胞破損嚴(yán)重，多數(shù)已成碎片，如圖5B所示。實(shí)施例四2008年8月17日至8月21日，在無錫太湖閭江口進(jìn)行了區(qū)域性殺藻現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)觀 察了 JSCD的殺藻效果及維持時間，主要監(jiān)測了投加JSCD后，水中藻量的變化情況。具體實(shí) 施方法是在太湖閭江口的一段藍(lán)藻嚴(yán)重水域設(shè)置一個長寬各2ni的圍隔，水深約lm，水體 積4m3，于此圍隔中加入JSCD進(jìn)行控藻試驗(yàn)。分2次加藥，每次按水體積5%用量投加，加藥 時間為8月17日和8月19日。如圖6所示，在第一次投加JSCD后，6h內(nèi)藻量由1. 34X105 個/mL下降至3.82X104個/niL，第2天，藻量又有明顯回升，投加藥劑后，藻量迅速下降， 第4天至第5天藻量基本維持在5.2X104個/niL，說明加入JSCD殺藻劑后，比較穩(wěn)定地控制 了藻類的生長。殺藻率能夠維持60% 80%的較高水平。由于試驗(yàn)所設(shè)水域水體隨風(fēng)向進(jìn)行回 復(fù)式晃流狀態(tài)，加藥一天后，由于水流導(dǎo)致圍隔內(nèi)外水交換嚴(yán)重，新藻進(jìn)入圍隔，造成第2 天藻量回升，補(bǔ)加藥劑后藻量得到控制，殺藻率達(dá)到75%以上。整個試驗(yàn)過程由于存在水體 交換和外部藻類不斷迸入，加藥量可能略有偏高，殺藻效果則可能偏低。整個試驗(yàn)期間對投 藥水域的水樣進(jìn)行取樣觀察，投藥前后一直有大量成活的浮游生物，試驗(yàn)現(xiàn)場附近水域的魚 類等水生生物也存活良好。實(shí)施例五2008年8月23日至8月25日，在無錫唯瓊農(nóng)莊進(jìn)行模擬景觀水體的殺藻試驗(yàn)。試驗(yàn)在 唯瓊生態(tài)農(nóng)莊內(nèi)人工建造的水泥池中進(jìn)行，池長1.2m,池寬0.8m,池高0.5m，于池中注入 新鮮太湖藍(lán)藻水樣，總量體積約0.3m3,加藥采取一次投加JSCD2.5W用量，試驗(yàn)設(shè)立未處理 池對照。監(jiān)測投加JSCD后，水樣中的葉綠素a、藻含量和殺藻率的變化情況。如表1所示， 加入JSCD 2天后殺藻率達(dá)到96%以上。6_表1 JSCD殺藻劑無錫唯瓊生態(tài)示范點(diǎn)殺藻試驗(yàn)情況表_采樣時間(h) 葉綠素a (|_ig/mL) 藻量(個/mL)_殺藻率(％)0 17.63 1.2X105 -6 8.59 6.7X104 44.1748 0.62 3.9X103 96.7權(quán)利要求
1、一種殺藻劑，其特征在于，按濃度及質(zhì)量百分比具有以下所列的配方肉桂醛0.01mL/L～5.0mL/L丁香酚0.01mL/L～5.0mL/L檸檬酸1.0％～5.0％氮酮1.0％～1.5％NP-108％～15％
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺藻劑，其特征在于，所述殺藻劑使用的pH值范圍為《10.0。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺藻劑，其特征在于，所述殺藻劑的投加量為1% 5%，視水中的 微生物滋長情況而定。
4、 權(quán)利要求1所述的殺藻劑在藍(lán)藻水華水域和景觀水體的殺藻處理中應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種殺藻劑，它主要由肉桂醛、丁香酚和檸檬酸組成，具體為肉桂醛含量為0.01ml/l～5.0ml/l，丁香酚含量為0.01ml～5.0ml/l，檸檬酸的質(zhì)量含量為1.0％～5.0％，氮酮含量為1.0％～1.5％，NP-10含量為8％～15％。本發(fā)明殺藻劑殺藻效果好，適用pH范圍廣，使用方便、安全，不會給環(huán)境帶來二次污染，同時兼具除臭效果，可廣泛應(yīng)用于自然和景觀水體的殺藻凈水處理。
文檔編號A01N35/00GK101578984SQ20091000979
公開日2009年11月18日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者威 周, 李優(yōu)琴, 石志琦, 范永堅 申請人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院