一种基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂及其应用

技术领域

本发明涉及一种海水赤潮污染处理方法，具体涉及一种基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮除藻剂在海洋赤潮治理中的应用。

背景技术

有害赤潮是海洋中的一些微藻、原生动物或细菌,在一定条件下爆发性增殖或高度聚集,引起水体变色的一种有害的生态异常现象。而频繁爆发的有害赤潮给区域水生生物、渔业、地旅游业和人类健康带来严重威胁。因此，开发应急除藻技术至关重要。

尽管已经对有害赤潮的研究取得了相应成就，但到目前为止并未有确定的关于预防及治理赤潮的定论。但其爆发的原因也是潜在的预防机制，就治理而言，措施大体可分成生物法、物理法以及化学方法。物理法主要是通过利用机器设备，运用气浮、超声波、搅动以及吸附等清除藻；生物法用浮游动物、大型植物、微生物和滤食性贝类来抑制或消除微藻；化学法包括药剂灭除法和絮凝法。其中絮凝沉降法的研究成果较为突出，尤其是改性粘土絮凝方面国内外有大量研究，该方法因其资源丰富(粘土储物量大)，对养殖生物无害或者低毒性等特点受到广泛关注。但是该方法存在一定的不足，不同种类甚至是同种类粘土矿物除去赤潮生物能力都存在较大差异；不同应用方式也显著影响粘土去除赤潮生物的能力；关键是大量散播粘土的成本也较高、见效慢且可能会二次反弹产生污染。

单宁酸又称鞣质，是多元酚类衍生物，广泛存在于植物体中，安全无毒且具有很强的生物和药理活性。通过对赤潮藻的降解作用从而明显抑制其生长，是具有重要开发利用价值的天然产物，因此开始被应用于赤潮的治理方面。二价铁作为一种环境友好型的过渡金属离子，被广泛用于活化过硫酸盐，会产生大量的反应性自由基，从而达到去除污染物的目标。过硫酸盐是一种常见的氧化剂，且对藻类细胞有一定的杀灭作用，因其具有低毒、价格低廉、易于操作等优点，将单宁酸活化过硫酸盐作为一种赤潮除藻剂，对赤潮藻去除存在潜在的应用价值，但未有相关研究证明。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂及其在赤潮治理中的应用，以有效改善现有非均相赤潮藻除藻剂喷洒量大、对环境影响作用大、见效慢、易反弹、易造成二次污染的问题。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂，由单宁酸、二价铁和过硫酸盐组成，其中所述单宁酸、二价铁和过硫酸盐的质量比为(0.5-2.0)：10：24。

所述过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸氢钾或过硫酸铵。

所述单宁酸为工业级，含量85-99％。

所述二价铁为分析纯七水合硫酸亚铁，含量大于99％。

一种上述的基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂的应用，将所述硫酸盐、单宁酸和二价铁分别溶解于海水中形成溶液，将硫酸盐溶液喷洒于赤潮水体表面，10分钟后，将单宁酸溶液和二价铁溶液的混合液喷洒于赤潮水体表面，经3-5小时自然沉降后，有效去除赤潮藻，其中单宁酸、二价铁、过硫酸盐在赤潮水体的投加浓度分别为0.005g/L-0.020g/L、0.1g/L和0.24g/L。

所述的赤潮藻为球形棕囊藻、赤潮异弯藻、中肋骨条藻或东海原甲藻。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的赤潮藻除藻剂具有高效、绿色、可持续性，有效改善了现有非均相除藻剂对环境的潜在影响。利用单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的均相高级氧化过程，抑制赤潮藻活性，使得藻细胞沉降；通过失活-凋亡-沉降的除藻机制，显著提高了治理赤潮水体的效率。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的不同浓度的赤潮除藻剂对球形棕囊藻的去除效率图，其中，球形棕囊藻的初始浓度生物密度达10

图2为本发明实施例2提供的赤潮除藻剂对异弯藻去除效率随时间的变化图，其中，异弯藻的初始浓度生物密度达10

具体实施方式

本发明赤潮藻除藻剂由单宁酸、二价铁和过硫酸盐组成。该赤潮藻除藻剂中，单宁酸、二价铁和过硫酸盐的用量可以根据施用水体的特征，如盐度、生物量的变化而调整。通常单宁酸的投加浓度介于0.005g/L-0.020g/L，二价铁的投加浓度为0.1g/L，过硫酸盐的投加浓度为0.24g/L。使用时，首先将一定浓度过硫酸盐喷洒于赤潮水体表面，其次将单宁酸与二价铁均匀混合后喷洒于赤潮水体表面。基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂使用海水(或淡水)作为分散介质，赤潮除藻剂的总剂量为(0.345-0.360g L

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂，由单宁酸、七水合硫酸亚铁和过硫酸钠组成，其中所述单宁酸、二价铁和过硫酸盐的质量比为(0.005-0.02g)：0.1g：0.24g。

在二价铁和过硫酸盐质量不变的情况下，调整单宁酸的用量，组成不同配方的赤潮藻除藻剂。

取生长稳定期的球形棕囊藻的赤潮水体，球形棕囊藻的初始浓度生物密度达10

结果表明，当赤潮除藻剂浓度为0.355g L

实施例2

一种基于单宁酸耦合二价铁活化过硫酸盐的赤潮藻除藻剂，由单宁酸、七水合硫酸亚铁和过硫酸钠组成，其中所述单宁酸、二价铁和过硫酸盐的质量比为0.02g：0.1g：0.24g。

取生长稳定期的赤潮异弯藻的赤潮水体，赤潮异弯藻的初始浓度生物密度达10

结果表明，当静置300min时，该赤潮藻除藻剂对于生物密度达10

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。