一种臭椿树皮抑藻剂及制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于水体污染控制领域，特别涉及一种臭椿树皮抑藻剂及制备方法和应 用。
【背景技术】
[0002] 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 营养化导致蓝藻水华频繁爆发，不仅影响水质，而且释放有害毒素，严重危及水生生物甚至 人类健康，已成为当前全球生态环境面临的严重问题，因此，如何有效控制有害蓝藻的过量 生长，进而防止水华发生，成为环境领域的研宄热点和前沿。
[0003] 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（高锰酸钾、次氯酸钠），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。
[0004] 目前关于化感作用抑藻的研宄主要集中于沉水、挺水和浮游植物，已发现具有抑 藻作用的水生植物有几十种。但是水生植物的生长受季节和气候的限制严重，同时，藻毒素 等有毒物质的释放会影响水生植物的化感潜能。此外，从水生植物中分离提取化感物质具 有技术要求高、成本高等问题，因此利用水生植物化感抑藻在实际应用中有一定的局限性。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种利用陆生植物--臭椿 的树皮制备抑藻剂的方法及应用，材料来源广泛，抑藻效果好，制备工艺简单，成本低。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0007] 一种臭椿树皮抑藻剂，所述臭椿树皮抑藻剂的有效成分为臭椿树皮的粗提物。
[0008] 臭椿在我国大部分地区都有分布，并且生长迅速，可以在25年内达到15米的高 度。
[0009] 优选的是，所述臭椿树皮抑藻剂为臭椿树皮的无水乙醇粗提物。
[0010] 臭椿的树皮是我国民间常用的中草药，提取物中含有苦木苦味素类和生物碱类活 性成分，具有抗疟疾、抗炎、抗病毒和抗癌的作用
[0011] 本发明还提供了一种臭椿树皮抑藻剂的制备方法，包括如下步骤：
[0012] (1)将臭椿树皮洗净、烘干、粉碎、过筛后，得臭椿皮干粉；
[0013] (2)将臭椿皮干粉用有机溶剂索氏抽提5-6h，提取温度为60-80°C，收集提取液；
[0014] (3)将提取液减压浓缩挥干有机溶剂，干燥至恒重，即得臭椿树皮抑藻剂；
[0015] 所述臭椿皮干粉与有机溶剂的质量比为1?2:8?10。
[0016] 优选的是，步骤（1)中，所述烘干处理的具体步骤为：于100?105°C下烘干1? I. 5h〇
[0017] 优选的是，步骤（1)中，所述过筛处理为过100目筛。
[0018] 优选的是，步骤（2)中，所述有机溶剂为无水乙醇。
[0019] 上述的任一方法制备的臭椿树皮抑藻剂。
[0020] 上述的臭椿树皮抑藻剂在抑制铜绿微囊藻生长中的应用。特别是所述臭椿树皮抑 藻剂投加剂量大于等于200mg/L时对铜绿微囊藻具有很好的抑制效率，第6天时抑制率达 90%以上，投加方式为直接添加臭椿树皮的无水乙醇粗提物干粉，搅拌均匀即可。
[0021] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0022] (1)本发明抑藻剂的制备利用臭椿树皮为原材料，臭椿在我国种植广泛，生长迅 速，原料易得。
[0023] (2)本发明抑藻剂为植物次生代谢产物，在自然环境中短期内可生物降解，不会产 生环境的二次污染，无后期处置问题。
[0024] (3)本发明抑藻剂的制备方法简单，使用方便，可操作性强，适合大规模推广。
[0025] (4)本发明抑藻剂抑藻性能优良，对铜绿微囊藻的抑制效率高，第二天就能见效， 可长期有效地维护水体不爆发水华。
[0026] (5)对投加了臭椿树皮提取物的铜绿微囊藻的叶绿素含量进行测定，发现实验组 中的叶绿素含量明显比对照组低，表明臭椿提取物破坏了铜绿微囊藻细胞的细胞结构，抑 制细胞的光合作用，从而抑制了藻的生长。
【附图说明】
[0027] 图1为臭椿树皮的无水乙醇粗提物对起始藻密度为IO6Cells ml/1时铜绿微囊藻 生长的影响。
【具体实施方式】
[0028] 以下通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规的方法和条件进行选 择。
[0029] 实施例1本发明抑藻剂的制备方法
[0030] (1)将臭椿树皮洗净，置于烘箱中70-80°C烘干备用。
[0031] (2)将烘干的臭椿树皮用粉碎机粉碎，过100目筛。
[0032] (3)称取臭椿皮干粉15_20g，按照索氏提取法用有机溶剂进行提取，提取温度为 60-80°C，提取时间为5-6h。所述的有机溶剂为无水乙醇。
[0033] (4)将索氏提取得到的提取液置于旋转蒸发仪内，通过减压、浓缩挥干乙醇，干燥 至恒重，得到臭椿树皮的无水乙醇粗提物。
[0034] 实施例2本发明抑藻剂的应用
[0035] 实验材料：
[0036] 铜绿微囊藻（M. aeruginosa FACHB-905,由中国科学院淡水藻种库提供）。
[0037] BGll培养基配方为：
[0038] NaNO3L 5g/L，K2HP0440mg/L，MgSO4 · 7H20 75mg/L，CaCl2 · 2H20 36mg/L，Citric acid 6mg/L，Ferric ammonium citrate 6mg/L，EDTANa2lmg/L，Na2C0320mg/L，八 5溶液 ImL/ L。其中 A5溶液配方为：MnCl 2 · 4H20 I. 86g/L，ZnSO4 · 7H20 0· 22g/L，Na2MoO4 · 2H20 0· 39g/ L，H3B032. 86g/L，CuSO4 · 5H20 0· 08g/L，Co(NO3)2 · 6H20 0· 05g/L。
[0039] 实验前对铜绿微囊藻进行扩大培养。培养条件为：光照周期14h/10h，温度 (25 ± I) °C，每天摇动3?5次，使铜绿微囊藻进入对数生长期。
[0040] 使用臭椿树皮的无水乙醇粗提物对无菌培养的铜绿微囊藻FACHB-905进行毒性 实验，设定若干的浓度梯度，设置空白及3组平行，每24h观察一次，连续观察19d。同时计 算臭椿提取物对铜绿微囊藻的抑制率。结果如表1所示。
[0041] 抑制率（IR)的计算公式：IR(% ) = (1-N/N。）XlOO
[0042] 其中N和Ntl分别为实验组的细胞数和对照组的细胞数。
[0043] 结果表明，当臭椿树皮提取物浓度达到200mg/L以上时，第六天时对铜绿微囊藻 的有效抑制率达到90%以上，并且持续保持至第19天，达到99%抑制。
[0044] 表1臭椿提取物对铜绿微囊藻的抑制率
[0045]
[0046]
【主权项】
1. 一种臭椿树皮抑藻剂，其特征在于，所述臭椿树皮抑藻剂的有效成分为臭椿树皮的 粗提物。
2. 如权利要求1所述的臭椿树皮抑藻剂，其特征在于，所述臭椿树皮抑藻剂为臭椿树 皮的无水乙醇粗提物。
3. -种臭椿树皮抑藻剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 将臭椿树皮洗净、烘干、粉碎、过筛后，得臭椿皮干粉； (2) 将臭椿皮干粉用有机溶剂索氏抽提5-6h，提取温度为60-80°C，收集提取液； (3) 将提取液减压浓缩挥干有机溶剂，干燥至恒重，即得臭椿树皮抑藻剂； 所述臭椿皮干粉与有机溶剂的质量比为1?2:8?10。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1)中，所述烘干处理的具体步骤为： 于100?105°C下供干1?I. 5h。
5. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1)中，所述过筛处理为过100目筛。
6. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（2)中，所述有机溶剂为无水乙醇。
7. 权利要求3-6任一所述的方法制备的臭椿树皮抑藻剂。
8. 权利要求1或2所述的臭椿树皮抑藻剂在抑制铜绿微囊藻生长中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种臭椿树皮抑藻剂及制备方法和应用，属于水体污染控制领域。所述的抑藻剂为臭椿树皮的无水乙醇粗提取物。本发明与现有技术相比，克服了现有化学方法引发二次污染，成本高、不易控制、易破坏生态环境等缺点，以及利用水生植物提取化感抑藻剂的技术成本高、操作复杂的局限。本发明从木本植物臭椿树皮中提取抑藻剂，制备方法简单，使用方便，可操作性强，适合大规模推广。本发明制备的抑藻剂对铜绿微囊藻的抑制效率高，第2天就能见效，6抑制率达90％以上，可长期有效地维护水体不爆发水华。
【IPC分类】C02F1-50
【公开号】CN104609521
【申请号】CN201410819965
【发明人】孟盼盼, 刘忠德, 高廷东
【申请人】泰山学院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月24日