摘要: 随着我国经济迅猛发展及人类活动的频繁，大量含氮含磷的营养废水被排入到水体中，致使水体富营养化趋势明显。在国内，水体富营养化往往会导致藻类尤其是铜绿微囊藻大量繁殖并形成蓝藻水华，破坏原有水生系统。而藻类死亡后也会向水体释放藻毒素，危... 展开 随着我国经济迅猛发展及人类活动的频繁，大量含氮含磷的营养废水被排入到水体中，致使水体富营养化趋势明显。在国内，水体富营养化往往会导致藻类尤其是铜绿微囊藻大量繁殖并形成蓝藻水华，破坏原有水生系统。而藻类死亡后也会向水体释放藻毒素，危害水体生态安全。 水杨酸为酚酸类物质，最初在植物中提取得到，现可通过成熟技术制备水杨酸，具有较强抑藻效果，主要通过化感作用对藻进行抑制，对其他水生生物影响较小，环境危害较低，但水杨酸在水体中易光解易氧化，对藻抑制时间较短，因此需要具备缓释效果的抑藻剂长期抑制藻类生长。 本文以壳聚糖作为药物载体，利用乳化交联法对水杨酸进行吸附，制成水杨酸壳聚糖微球，研究了壳聚糖微球对水杨酸的吸附解吸性能及微球灭藻效果，在此基础上合成载水杨酸壳聚糖微球（SA-CS），以铜绿微囊藻为试验藻种，并对不同时期的模拟蓝藻水华进行灭藻试验，探究灭藻效应及对环境效应。 （1）通过单因素试验探讨了水杨酸壳聚糖微球对铜绿微囊藻的抑藻效果影响因素，发现灭藻率随壳聚糖用量的增加而增加，其最佳壳聚糖用量为10.00gL-1，继续增加无明显提升；随水杨酸用量的增加而增加，水杨酸用量达到3gL-1后达到最佳，超过该投加量后灭藻效果减弱；随反应交联时间的增加而增加，交联时间超过7h后对灭藻效果无明显提升；随交联剂用量先上升后下降，临界点为8.5mL；随反应温度先上升后下降，临界点为50℃。正交试验结果表明，水杨酸壳聚糖微球的灭藻效果对各因子的重要性排序由大到小分别为壳聚糖用量、戊二醛用量、反应温度、水杨酸浓度。在本试验范围内，以第七天的灭藻效果作为响应指标，水杨酸壳聚糖微球的理论最优制成参数为水杨酸用量2gL-1，反应温度50℃，壳聚糖用量11.66gL-1，戊二醛用量8mL,并以最佳参数条件制备水杨酸壳聚糖微球，记为SA-CS。 SA-CS释放水杨酸的量随时间的增长而延长，最初6h水杨酸快速释放，24h后释放速度减缓，在25d内保持持续释放，水杨酸释放动力学曲线可用一级、二级动力学方程进行拟合，SA-CS可有效保护水杨酸活性；释放速度随pH的增加先升后降再升高，pH在6-9范围内时释放速度较慢，有利于水杨酸的缓释；SA-CS的平均粒径为53.3μm，壳聚糖与戊二醛成功交联，但形成的微球存在较为严重团聚现象。 （2）对于铜绿微囊藻，SA-CS投加水平在105mgL-1时可有效控制迟缓期蓝藻生长，而控制对数期藻细胞生长则需要投加水平达到675mgL-1，对对数期灭藻所需SA-CS抑藻剂投加水平显著大于对迟缓期所需SA-CS抑藻剂，推荐在迟缓期对铜绿微囊藻灭藻。SA-CS投加至有效用量后，对微囊藻藻液的抑制作用具有长期性。无论对于对数期或迟缓期的藻，SA-CS对水体中pH、溶解氧浓度无明显不良影响，投加材料前后藻液中的藻毒素-LR含量明显下降，说明SA-CS抑藻剂对环境影响较小。 综合试验结果表明，通过乳化交联法制备的壳聚糖微球可有效防止负载的水杨酸光解，保护水杨酸理化性质不变，同时可缓慢释放水杨酸，抑制铜绿微囊藻生长繁殖，甚至直接对藻细胞造成损害，减少藻类生物量，抑制蓝藻水华的爆发，为利用化感物质制备对环境友好型、持久型材料控制藻类爆发繁殖方向提供参考方向。 收起