紫根水葫芦,吃蓝藻的植物,净化自然藻,水环境治理,蓝藻治理专业公司-LOGO
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化感物质抑制蓝藻
>蓝藻
align=left>蓝藻又称蓝细菌,是一种地球上分布最广、适应性最强的光合自养型生物,其具有环境适应能力强,繁殖速度快等特点。
>蓝藻水华暴发
align=left>近年来,随着我国城市化进程的不断发展,工、农业活动中大量富含N、P元素的废污水排入天然水体中,使水体富营养化严重,2015 年中国环境状况公报》指出,我国 61 个重点湖泊和水库中处于富营养化状态的有 23%以上,处于中度营养状况以上的则高达 90% ,丰富的N、P营养为蓝藻生长繁殖提供营养,在天气晴朗,温度25℃~35℃等适宜环境条件下,蓝藻每12~24h 就能繁殖一代,如不加以控制,蓝藻水华就会大面积暴发。近年来,我国湖泊水库藻害日益严重,几乎年年暴发,以太湖为例,2007 年蓝藻暴发面积967km2占太湖面积的 40%,其他湖泊如东湖、西湖、洞庭湖、洪湖、鄱阳湖、洪泽湖等也不容乐观。
>蓝藻水华暴发危害
align=left>蓝藻水华暴发的危害:①降低水体透明度,影响水中植物光合作用;②水体PH值升高,浮游生物、鱼类等大量死亡;③蓝藻死亡后沉淀,向底泥中释放N,P和有机污染物;④产生微囊藻毒素(MCs)--一类强烈的肝毒素,具有致癌性,对神经、细胞和皮肤也有一定影响。目前,蓝藻水华污染已严重威胁到城镇饮用水安全和人类健康,因此防止蓝藻水华暴发,特别是抑制有害藻类的生长已成为亟待解决的问题。
>常用除藻技术
>一、物理法:物理除藻常用的有机械打捞、混凝、沉淀、气浮、曝气、引水、光催化、臭氧氧化超声波等。其中大型湖泊除藻使用最多的是机械打捞,通过富集蓝藻→打捞藻水→运用气浮、混凝,离心、压滤、磁分离等方法分离藻水→最后资源化处理蓝藻,达到消减藻密度的目的。
>优缺点:见效快,但工作量大,成本高,治标不治本。
>二、化学法:化学除藻是通过投加化学药剂杀死水中藻类,阻止蓝藻生长繁殖速度,常见的石灰、硫酸铜、丙烯醛、高锰酸钾等化学药剂。
>优缺点:短期效果明显,但学试剂可能造成浮游植物的死亡或引起水生动物中毒,所以大面湖泊水库积不宜使用。
>三、生物法:
>①栽种潜水、浮叶或挺水植物,通过消耗分解水体过量的N、P等营养物质,与蓝藻竞争,限制其的生长;
>优缺点:处理效果明显,无毒、生态且环保,但受水深、水体透明度、风浪等环境影响限制明显。
>②运用生态学中食物链的方法进行生物控制,如增加吃藻的滤食性鱼类,如鲢鱼,直接捕食消化分解蓝藻;
>优缺点:前期效果较好,但后期管理复杂,高密度投放也可能破坏水域生态环境,鱼的排泄物也漂浮水面造成新的污染
>③投加驯化微生物菌种,利用微生物直接袭击蓝藻细胞,达到杀灭蓝藻的目的。
>优缺点:抑藻杀藻效果明显,但价格高,长期投加新的微生物菌种会危害湖泊水生态平衡。
>化感抑藻技术介绍
>植物化感抑藻技术利用的是大自然中植物普遍存在的一种神奇的化感作用,该技术具有的安全、无毒、成本低、污染小等特点为人们寻找高效安全,环境亲和的抑藻方法提供了一种新思路。
>化学生态学化感作用
>如同猫和老鼠,有些植物也是天生冤家、八字相克,把它们种在 一起,不是一方受害,就是两败俱伤。比如,丁香的香味会危及水仙的生命;玫瑰花和木犀草种在一 起,前者使后者凋谢,而木犀草在凋谢前后又会释放出一种化学物 质,使玫瑰中毒死亡;夹竹桃的叶、皮及根部能分泌出夹竹甙和胡桃醌,会伤害其他花卉;接骨木不能和松树处,它不但能强烈抑制松树生长,临近接骨木下的松子也不能发芽。
>这种自然界中相生相克的现象在中国古代书籍中也有大量的描述,如:吕氏春秋中“桂枝之下无杂木”,苏轼《物类相感志》中“芝麻骨插竹园,竹不沿出”,贾思勰《齐民要素》中“慎勿于大豆地中种芝麻”,古语“苹果遇核桃,肥猪遇钢刀”,李时珍《本草钢木》中也提到植物的化学成分对生物具有毒害作用。
>上面所提到的这些有趣的现象都是植物经过长期的进化而产生的。 在这些现象中,都是一种植物通过向环境释放某些化学物质对另一种植物或其自身产生直接或间接、有利或有害的影响。科学家们给了它一个名 字,即“化感作用”
align=left>化感(allelopathy)一词源于希腊语中的 Allelon 和 Pathos 两词,由 H Molisch于1937年正式提出,它涵盖了不同初级生产者之间、初级生产者与微生物之间的一切生化相互作用,包括促进和抑制作用。而后 Rice 在《Allelopathy》中对其重新定义,即指植物通过向外界环境释放化合物,对其它植物(包括微生物)产生的促进或抑制作用,其中抑制现象更为普遍,亦称他感作用、相生相克作用或生化干预作用等。
align=left>植物化感作用是植物通过挥发、淋溶、根系分泌及植物残株的腐烂向外界环境释放化学物质而实现的,这些起作用的化学物质称为化感物质。植物化感物质主要是植物次生代谢物质,分布于植物的根、茎、皮、叶、花、果实或种子中,主要包括酚类、萜类、低分子有机酸和脂肪酸类物质等。 
>化感作用经典案例
>一:胡桃树下不长草:
>公元1世纪,罗马博物学家Pliny在《自然历史》叙述了胡桃树的“树荫”是“令人忧伤的,甚至会引起人的头疼和损伤种在其附近的各种植物”。1881年Hoy和Stic kney推论可能是胡桃树叶被雨水淋下毒汁而致死植物,而这只是一种观察的结果。20世纪30年代才发现胡桃树的叶、皮能释放水溶性的葡萄糖苷萘酚雨雾淋溶到地上经土壤微生物水解和氧化作用成毒性的胡桃醌杀死树下植物。
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>二、白叶鼠尾草与周围草本植物1~2厘米土壤裸露带:
>   1966年Muller阐明了美国加利福利亚州白叶鼠尾草和草本植物之间自然形成1~2m的土壤裸露带,是因为该植物能产生萜类化感物质,如:蒎烯、桉树脑和樟脑等抑制周围其他草本植物的生长。后续研究中Muller还发现其他丛林灌木,如一种蔷薇属灌木小下田菊和格兰桥杜鹃有同样的化感效应,阐明了化感作用在植物群落形成和演替中起的重大作用。
>三、水葫芦能抑藻而马缨丹抑制水葫芦:
>1982 Middlebrook发现水葫芦使氧化塘中藻类密度减少,分析是遮光作用,1988年孙文浩等人研究证实,原来是水葫芦根系中分泌的N-苯基-萘胺等7,8种化感物质,破坏蓝藻细胞结构和叶绿体,影响其光合作用,表现出化感抑藻效果。而后Saxena又发现陆生植物马缨丹的凋落物能杀死水葫芦,2006年Zhang L等人证实马缨丹是通过释放水杨酸和岩茨烯等化感物质抑制,且浓度低(30gDW/L)用时短,6h就可以杀死水葫芦。三者之间相生相克的关系展现了植物之间化感作用的美妙。
>     
>四、绾结葫芦
>中国文玩专家王世襄先生在其《中国葫芦》中提到绾结葫芦,葫芦幼实脆嫩易断,回环绾结,百思不得其法。而实物有之,不容置疑。后查阅古籍发现传统绾结葫芦神奇的制作工艺:如欲将长颈打结,待葫芦生成,趁嫩芽时将其根下土挖去一边却,轻擘开根头,挜入巴豆肉一粒在根里,仍将土罨其根,俟二三日,通根藤叶俱软敝欲死却,任意将葫芦结成或绦环等式,仍取去根中巴豆,照旧培浇,过数日,复鲜如初,俟之老矣。——[清]汪灏《广群芳谱》
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>复方中草药配制中药学原理(待加)
>药有酸、咸、甘、苦、辛五味,又有寒、热、温、凉四气。——《神农本草经》
>上药一百二十种为君,主养命;中药一百二十种为臣,主养性;下药一百二十种为佐使,主治病;用药须合君臣佐使。”  ——《黄帝内经》
>大量实验证明:中药中味辛、苦,具有清热、解毒、泻下、驱虫之疗效的草药,其化感物质具有显著抑藻效果。我们采用中国传统的君臣佐使方剂配伍基本原则,严格按照中草学炮炙方法和传统工艺配制而成的药剂,能有效抑制和触杀蓝藻水华。
>复方中草药抑藻小试实验:
>一、生物量消减实验:
>复方中草药处理太湖蓝藻水华,生物量随时间变化如下图,初始藻细胞浓度2.6 亿个/L,中草药添加量20mg/L、40mg/L、50mg/L。
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>处理3天:加药量20mg/L、40mg/L、50mg/L,藻生物量下降79.8%、99.5%、99.8%。
>二、叶绿素a消减实验:
>复方中草药处理太湖蓝藻水华,叶绿素a随时间变化如下图,初始藻细胞叶绿素a浓度256 ug/L,中草药添加量20mg/L、40mg/L、50mg/L。
>
>处理3天:加药量20mg/L、40mg/L、50mg/L,叶绿素a含量下降75.0%、91.7%、94.1%。
>三、生物安全性实验:
>复方中草药处理太湖蓝藻水华,螺丝死亡率随时间变化如下图,初始螺丝数量为30颗,中草药添加量20mg/L、40mg/L、50mg/L,死亡率单位:%:
>处理3天:对照组死亡率3%,加药量20mg/L、50mg/L,螺丝死亡率分别为3%、3%,处理组和对照组相比无显著差异,且20mg/L和50mg/L之间的40mg/L没有死亡,说明中草药的使用对死亡并没有造成明显影响。
>以上实验说明:我司研发的复方中草药生态安全性较好,成本低廉,无毒无害,无二次污染,弥补现有技术的弊端,可用于治理大面积蓝藻水华暴发。
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