一种靶向杀灭城市垃圾中转站桔青霉的复配杀灭剂及其应用的制作方法

本发明属于植物性除臭剂，具体涉及一种靶向杀灭城市垃圾中转站桔青霉的复配杀灭剂及其应用。

背景技术：

1、我国柑桔的年消耗量约744万吨且呈逐年增加的趋势。因秋冬季节柑桔类水果的大量上市，民众对其需求量也随之增多。这一消费行为产生的结果之一就是城市垃圾中转站中柑桔类外皮废弃物的量急剧增加。

2、柑桔类外皮废弃物是一种极容易腐烂的生物质废弃物，在堆积的过程中极易滋生霉菌。桔青霉即为一种常见的生长于柑桔类外皮废弃物上的霉菌。桔青霉属于青霉菌，是一种曲霉科真菌，具有完整的细胞核与细胞壁。青霉菌以微米级分生孢子进行繁殖，散发的孢子会随风飘散在周边区域甚至会飘入周边居民住所，不仅污染居住环境、导致食物霉变等不良反应，人体过量接触后可发生角膜、皮肤、呼吸道、泌尿系统、心内膜等多重感染，其菌株产生的毒素对免疫功能低下的人群甚至会造成更为严重的后果。同时，城市垃圾中转站有机物质多且成分复杂、湿度大、酸度高，极有利于青霉菌的增长繁殖。在青霉菌快速生长时还会渗出大量淡黄色至柠檬黄色液体，该液体和青霉菌株本身会生成如烯醇类的具有特殊气味的有机化合物，这类有机化合物在光照、氧气、垃圾堆酸性环境下进一步产生缓慢地化学反应，生成其他具有特殊气味的复杂分子混合物。这也导致了城市垃圾中转站产生恶臭、对外释放有害物质，严重污染城市环境。因此城市垃圾中转站中桔青霉的无害化杀灭处理刻不容缓。

3、常用杀灭霉菌的试剂可分为无机化学杀菌剂(次氯酸钠等)和有机化学杀菌剂(苯并咪唑、复合季铵盐等)。这类杀菌剂虽成本低廉，但最终产物不易分解且在使用过程中会释放令人不愉悦的气味。为了解决这一缺点，复配植物精油杀菌除臭液越来越受人关注。本类型的杀菌除臭液利用植物精油对微生物的杀灭或抑制作用，且精油本身具有特殊香味的特点，起到杀菌除臭的效果。然而，现有复配植物精油杀菌除臭液中除了植物精油外，还添加了化学酚类杀菌剂和醇类增溶剂；同时使用了硬脂酸酯、吐温、司盘等合成乳化剂用以形成稳定乳液体系。当其被使用于城市垃圾中转站时可能对环境造成二次污染。而且，无论是化学无机/有机杀菌剂或复配植物精油杀菌除臭液均为广谱抗菌杀灭剂，无靶向性，对桔青霉的杀灭效果没有针对性或选择性不强。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种靶向杀灭城市垃圾中转站桔青霉的复配杀灭剂及其应用，解决现有技术中杀灭桔青霉的试剂无靶向性，杀菌率低，使用过程中会造成二次污染的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种靶向杀灭城市垃圾中转站桔青霉的复配杀灭剂及其应用。

3、一种靶向杀灭城市垃圾中转站桔青霉的复配杀灭剂，按重量份计包括以下组分：

4、乳化剂1-20份、植物精油10-20份、植物提取液70-90份、增溶稳定剂1-10份，

5、所述乳化剂为茶树精油制备合成的乳化剂；

6、所述植物精油为黄蒿精油、菖蒲精油、长叶女贞精油、枫杨精油、池杉精油中的一种或多种；

7、所述植物提取液为鱼腥草活性提取液、荷叶活性提取液中的一种或两种；

8、所述增溶稳定剂为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-戊基-3-甲基咪唑氯盐、1-己基-3-甲基咪唑氯盐中的一种或多种。

9、其中；所述乳化剂的制备过程包括以下步骤：

10、(1)取20-100克茶树精油放入带有磁力搅拌的圆底烧瓶中，再加入等量中性高锰酸钾水溶液混合均匀，在15-35℃条件下反应8-24小时；反应结束后，首先利用滤纸去除固体沉淀物后，再用分液漏斗收集上层液体，并将上层液体放入带有磁力搅拌的圆底烧瓶中；向圆底烧瓶中加入2-20克催化剂和20-100克中性高锰酸钾水溶液，搅拌均匀后在15-35℃条件下反应8-24小时；在混合液中加入5-50g氢氧化钠并持续搅拌0.5-3小时；反应结束后用分液漏斗收集最上层液体，得乳化剂a；

11、(2)取20-100克茶树精油放入带有磁力搅拌的圆底烧瓶中，再加入等量酸性高锰酸钾水溶液和2-20克催化剂，搅拌均匀后在15-35℃条件下反应8-24小时；在混合液中加入5-50g氢氧化钠并持续搅拌0.5-3小时；反应结束后用分液漏斗收集最上层液体，得乳化剂b；

12、(3)将乳化剂a与乳化剂b混合均匀，得所需乳化剂，其中乳化剂a所占的百分比为10-90％。

13、所述催化剂为丙磺酸内酯咪唑离子液体、丁磺酸内酯咪唑离子液体、丙磺酸内酯吡啶离子液体、丁磺酸内酯吡啶离子液体中的两种或两种以上。

14、作为优选的，所述植物精油包括黄蒿精油、菖蒲精油、长叶女贞精油、枫杨精油、池杉精油。按重量份计所述植物精油包括黄蒿精油2-6份、菖蒲精油3-5份、长叶女贞精油3-5份、枫杨精油1-2份、池杉精油1-2份。黄蒿精油、菖蒲精油、长叶女贞精油、枫杨精油和池杉精油由湖北省洪湖市生长的黄蒿(全株)、菖蒲(全株)、长叶女贞(叶片及果实)、枫杨(叶片及果实)和池杉(叶片及果实)经水蒸气蒸馏法获得。

15、作为优选的，按重量份计所述植物提取液包括鱼腥草活性提取液30-40份、荷叶活性提取液40-50份。上述植物提取液由湖北省洪湖市生长的鱼腥草(全株)和新鲜荷叶经热水浸泡，冷却后，获得。

16、作为优选的，按重量份计所述增溶稳定剂包括1-丁基-3-甲基咪唑氯盐1-5份、1-戊基-3-甲基咪唑氯盐0-3份、1-己基-3-甲基咪唑氯盐0-2份。

17、本发明所述复配杀虫剂的制备步骤为：

18、(1)常温常压下，将上述乳化剂和植物精油加入圆底烧瓶中，搅拌，得透明油状液体；

19、(2)常温常压下，将上述植物提取液和增溶稳定剂加入圆底烧瓶中，搅拌，得绿色水状液体；

20、(3)将透明油状液体加入绿色水状液体并搅拌5-30min，直至形成乳状浅绿色混合液，即得目的复配杀虫剂。

21、一种基于前文所述复配杀灭剂的应用，可应用于城市垃圾中转站桔皮废弃物的处理，也可将其扩展应用于其他需要对桔皮废弃物处理的领域，包括家庭、餐厨垃圾厂、食品加工厂等。

22、桔青霉所含化学物质繁多，除常见化学物质如多糖、蛋白质、脂多糖、磷脂等，还包含一些结构特殊化学物质。这些化学物质分子具有如下结构特征：碳数在8-14之间的直链或杂环结构，含有不饱和键、羰基、羟基、醚键、仲胺键。在表1中列举了部分此类特殊结构的化学物质。

23、表1桔青霉所含代表性化学物质的结构及化学官能团

24、

25、这些化学物质根据自身结构、化学官能团种类和不同支链r的类型可体现出不同程度的疏水性、溶解性、化学键类型和结合能力等性能。现已报道的杀灭剂，未透彻分析和研究桔青霉所含化学物质结构特征和物化性质，因此无法从机理层面对城市垃圾中转站的桔青霉进行靶向杀灭和应用。

26、本发明的复配杀灭剂以桔青霉霉菌所含化学物质的特殊空间结构和化学官能团(表1所示)为靶点，为了实现靶向杀灭效果，选用含有特定化学官能团的植物精油和植物提取液。

27、桔青霉细胞壁和细胞膜中除含有多糖、磷酯类等常见化学物质外，还含有杂环、萘衍生物等特殊结构的化学物质以增强其稳定性和机械强度。这类化学物质结构特点为：以芳香烃为结构中心，衍生多种支链和化学官能团。这类化学物质亲水性较弱，易与其他物质通过π-π键、疏水作用力等作用力相结合。桔青霉细胞内部除含有常见的嘌呤、嘧啶等化学物质外，还含有氨基酸、黄酮、醇类、糖苷等等特殊结构的化学物质。其结构特点为：结构支链多且分子量较小，化学官能团丰富且种类多。这类化学物质亲水性强，极易与其他物质通过离子键、氢键等作用力相结合。

28、针对桔青霉所含化学物质的特点，本发明的复配杀灭剂以特定植物精油和植物提取液作为杀灭桔青霉的首选核心化学物质。本
技术实现要素：
中所述的黄蒿精油、菖蒲精油、长叶女贞精油、枫杨精油和池杉精油主要以脂肪酸类、烯-4-醇类、醇类、酚类、醛类、倍半萜类、二萜类、烯烃类和乙酸龙脑酯分子组成。本发明内容中所述的荷叶活性提取液和鱼腥草活性提取液主要以异喹啉类生物碱、黄酮、多酚和有机酸分子组成。这些植物精油分子和植物提取液分子有如下特点：分子中碳数在7-16之间；分子空间结构和支链长度、类型与靶点化学物质非常接近；含有大量疏水或亲水化学官能团；化学官能团与靶点化学物质能产生稳定且较强的作用力。

29、脂肪酸类、烯-4-醇类、醇类和多酚分子具有良好的溶解性，能利用自身的烷基链、不饱和键、羰基等化学官能团产生的π-π键、氢键、疏水作用力将桔青霉细胞壁杂环和萘衍生物分子、细胞膜中碳数在10左右的酯类分子和细胞内质中特定的芳烃类化学物质选择性地溶解移除。生物碱、黄酮和有机酸能利用自身的羟基、氨基、羰基等化学官能团产生大量氢键，选择性地与桔青霉中氨基酸、短链醇类、有机酸等亲水性化学物质产生强作用力。同时这些分子借助增溶稳定剂提供的离子键和自身强亲水性，渗透入桔青霉细胞内部，改变细胞内部正常生理活动所必需的ph、物质浓度等环境。此外，复配杀灭剂中酚类、醛类、倍半萜类、二萜类、烯烃类分子和生物碱还有抑制桔青霉酶活性的效果。植物精油分子和植物提取液分子与靶点分子产生相互作用后，不仅使桔青霉正常生理活动所需的化学物质缺失，而且用于保护和传输物质能量的细胞壁及细胞膜破裂，导致细胞内物质外泄并失活，更进一步加速桔青霉的灭亡，实现对桔青霉的靶向杀菌。

30、本发明的复配杀灭剂，为了实现稳定的溶液体系，围绕植物精油分子结构特点、分子种类和用量比例，做了如下优化：一是乳化剂由茶树精油制备获得。发明内容中所述的五种植物精油在分子结构、分子碳数、支链官能团和物化性质上均与茶树精油近似。因此，以茶树精油制备获得的乳化剂在亲水亲油平衡值上更接近于发明内容中所述的五种植物精油，形成的乳化体系更稳定。二是选用了匹配的植物提取液，并对其中生物碱、黄酮和有机酸的使用量搭配进行了优化，使植物提取液起到杀灭桔青霉和调节杀灭剂溶液体系酸碱性的双重作用。三是针对乳化剂、精油和植物提取液的分子结构特点及用量比例，在不影响植物精油和植物提取液的杀灭性能前提下选用合适的增溶稳定剂，利用其本身的烷基链、c-n键、π-π键、氢键、离子键等化学键增强乳化剂、植物精油、植物提取液和增溶稳定剂分子间作用力，辅助乳化剂形成稳定的杀灭剂溶液体系。因此本发明采用的技术方案能获得稳定性好且靶向杀灭效果好的复配杀灭剂。

31、本发明的复配杀灭剂以茶树精油为原料制备乳化剂，制备过程中所用的氧化剂、催化剂、溶剂等均可回收再生或再利用。所用的植物精油、植物提取液和增溶稳定剂均有无毒、无刺激、易降解的性质，对城市垃圾中转站内部和周边环境友好且不会造成二次污染，不会对周边工作人员和居民造成刺激和不良影响。

32、乳化剂以产量高的茶树精油为原料，在常温常压下经有限步骤的化学反应即可制备获得。植物精油和植物提取液经简单便捷的水蒸气蒸馏法和热水浸泡法即可获得。因此本发明的复配杀灭剂制备方法简单、操作方便、成本低、便于推广使用。

33、本发明的复配杀灭剂原料来自于本地生长的植物，针对植株生长特性采用不同部位进行植物精油和植物提取液的提取，在不破坏植株和土壤、水体环境的前提下有效地利用植物资源。本发明的复配杀灭剂经推广后，还有助于地方经济发展。

34、本发明的复配杀灭剂中植物精油还具有易挥发、有特殊植物香味等优点，在杀灭和抑制桔青霉同时能吸收分解臭气分子，且在使用过程中当植物精油分子扩散入周边空气，能使空气携带植物香味，更好地改善城市垃圾中转站周边环境。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

36、1)杀灭剂靶向杀灭效果好，溶液体系稳定性好。

37、2)环保无毒。

38、3)操作简单，成本低。

39、4)能改善城市垃圾中转站周边环境。