基于正交实验设计的磺胺甲恶唑在渔业水体中的消解动态规律

为了探究磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole, SMZ)在渔业水体中的自然降解规律,本试验选取养殖水环境中常见的因素(温度、pH值、敞蔽条件),通过正交实验探究这3个因素对SMZ在自然养殖水体中消解动态的影响。试验初期各处理SMZ浓度保持一致,实验周期内定期取水样检测水体中SMZ的浓度变化,SMZ消解动态符合一级反应动力学方程,计算各处理中SMZ药物的半衰期和消除率。结果表明:18个处理组SMZ的半衰期及其消除率变化范围分别为4.88～12.89天、28%～77%。方差分析得出:在实验水平范围内,温度、pH值因素对SMZ的消解结果有显著影响,但敞蔽的影响较小。因此,适当提高养殖水体温度、调节水体pH值等条件均有利于促进SMZ的降解。     

不同温度和pH对恩诺沙星及其代谢产物环丙沙星在渔业下层水体中消除规律的影响

抗生素进入水体易堆积在水体下层或者底泥中,对水生生物造成不良影响,因此本实验旨在探究恩诺沙星在渔业下层水体中的消除规律,以及代谢产物环丙沙星的生成情况。实验选取了渔业水环境中常见的环境因素（温度和pH）,利用液相色谱-串联质谱法,通过正交实验研究这两个环境因素对恩诺沙星(ENR)在水体中降解的影响,同时检测其代谢产物环丙沙星(CIP)的生成及变化情况。实验结果表明,9个处理组中ENR的半衰期变化范围为13~32天,消除率范围为44%~80%。根方差分析可知,pH变化对恩诺沙星的降解有显著影响,而温度变化对其影响不显著,在温度为25℃和pH 5的条件下,恩诺沙星的消除率最高。此外,在实验过程中检测到环丙沙星的产生,其在实验开始的第7天,在pH 5和温度为25℃的条件下浓度达到最高(10.8 ng/mL),之后逐渐降低,在第26天时浓度降低到0~0.16 ng/mL之间。本研究明确了环境因素对恩诺沙星降解的影响,为减少养殖环境中残留的恩诺沙星提供一定的理论指导。     

4种氯制剂对养殖废水中高硝酸盐和亚硝酸盐的影响

在高硝酸盐和亚硝酸盐养殖水体中添加一定浓度氯制剂,研究了漂白粉、漂粉精、强氯精和二氧化氯对养殖水体高亚硝酸盐和高硝酸盐消除能力的影响。结果发现：4种氯制剂对硝酸盐和亚硝酸盐消除都有显著性效果(P<0.05),水体中氨氮在试验过程中无显著变化,浓度为0.00 mg/L;二氧化氯组消除效果最明显,30 min时硝酸盐和亚硝酸盐的消除率高达99%、100%,处理组和空白组的硝酸盐浓度为(0.15±0.72)、(16.82±0.97) mg/L,亚硝酸盐浓度为(0.07±0.01)、(19.95±0.61) mg/L,强氯精次之,漂白粉效果最差,30 min时消除率分别为50%、38%,漂白粉和空白组硝酸盐的浓度为(8.49±0.66)、(16.82±0.97) mg/L,亚硝酸盐浓度为(12.33±0.48)、(19.95±0.6) mg/L;水体的pH值在试验后,各处理组都发生了显著的变化(P<0.05),空白组pH 7.63±0.10,强氯精和二氧化氯添加组,pH值都为降低趋势,二氧化氯组pH值降幅最大(pH 2.68±0.06),漂白粉和漂粉精添加组,pH值呈升高趋势,漂白粉组pH值升幅最大(pH 9.6)。通过本试验的研究,4种氯制剂在消除养殖废水中高亚硝酸盐效果显著,并且无氨氮累积,不产生二次污染物,对于养殖废水的处理排放及循环使用有重要意义。     

水产养殖常规管理活动对农药氰戊菊酯及其顺反异构体消除规律影响的研究

作为对水生生物高毒的杀虫剂,氰戊菊酯(Fenvalerate,FV)在水产养殖环境中的残留将会危及到养殖生物的安全。本研究选用过碳酸钠和次氯酸钠作为添加药物,探究了水产养殖常规管理活动中的药品添加对FV消除规律的影响,并借助气象色谱仪的检测结果分析了在两种药物的不同添加水平条件下FV的消除规律。研究结果发现,30 mg/L过碳酸钠和40 mg/L次氯酸钠的添加对FV及其顺反异构体(反式异构体FV1和顺式异构体FV2)的消除产生显著效果,FV消除半衰期范围为2.87 d～10.85 d,FV1的半衰期为2.88 d～12.55 d,FV2的半衰期为2.83 d～9.56 d。通过相应指标均值分布及相关性分析发现,FV的消除加快与高浓度的过碳酸钠和次氯酸钠对水体pH的影响有关。过碳酸钠主要通过提高水体pH和自身的氧化作用来消除水体中残留的FV,次氯酸钠在养殖水体中主要通过提高水体pH水解环境中的FV。在实际生产中,可以利用高浓度的过碳酸钠和次氯酸钠消除养殖水体中FV的残留,但是需要根据养殖对象及水体环境条件确定合适的添加水平。在FV消除规律方面,两类药物的添加并没有对FV顺反异构体的消除带来显著差异,FV顺反异构体消除差异的影响因素有待进一步明确。本研究明确了水产养殖常规管理活动对FV消除的促进作用,为养殖环境中FV的安全使用和残留消除提供理论指导。     

小球藻对罗非鱼养殖水体水质及细菌群落结构的影响

本研究通过向罗非鱼养殖水体中添加小球藻,旨在探究其对养殖水体N、P降解和微生物群落调控的最佳浓度。分别设置对照组(NC)、低浓度组(LC)、中浓度组(MC)和高浓度组(HC),探究不同浓度小球藻对罗非鱼养殖水体中N、P的改善效果,并采用16S rRNA高通量测序技术分析养殖水体细菌群落结构变化。与其他处理组相比,HC组水体N、P营养盐含量降低,对3种形态氮的降解速率NH₄⁺-N>NO₃^--N>NO₂^--N。与NC组相比,MC组和HC组的微生物多样性降低;各处理组变形菌门(Proteobacteria)相对丰度增加,拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度减少,且HC组拟杆菌门相对丰度最高,群落丰富度与NH₄⁺-N含量显著相关。小球藻可以吸收养殖水体中N、P营养盐,调节水体微生物群落结构,从而改善养殖水体水质状况,为养殖生产实践提供理论依据。     

胺唑草酮的光解动力学研究

为了研究胺唑草酮的光解规律及其对环境的影响,笔者采用液液分配-高效液相色谱法,通过室内模拟试验研究胺唑草酮在不同自然水体、不同pH缓冲溶液、不同表面活性剂、不同浓度腐殖酸中的光解动态。研究结果表明：胺唑草酮在碱性条件下光解最快,中性条件次之,半衰期分别为2.9h和6.4h。在酸性条件下最缓慢,半衰期为7.6h。胺唑草酮在4种不同类型水体中的光解速率顺序为：河水＞稻田水＞湖水＞蒸馏水。胺唑草酮在不同浓度腐殖酸中的光解半衰期分别为1.3、3.5和5.8h。在不同表面活性剂试验中,胺唑草酮在Span60中的光解最快,十二烷基苯磺酸钠次之,在Tween80存在的条件下降解最慢,其半衰期分别为2.1、2.5、10.2h。可得出结论,胺唑草酮在碱性和中性环境中不稳定;在河水中能较快光解;低浓度腐殖酸对胺唑草酮的光解有促进作用;在Span60存在的条件下最不稳定。     

草酸青霉ZHJ6固定化后对甲胺磷农药降解的影响

对能够降解有机磷农药的草酸青霉ZHJ6进行固定化研究,了解固定化后菌丝是否提高降解有机磷农药的能力和对高浓度农药的耐受能力。用包埋法和载体结合法固定化菌丝,并对固定化以后菌丝降解甲胺磷的影响因素进行试验。结果表明聚酯无纺布结合法固定化菌丝对甲胺磷的降解率要高于游离菌丝,在同样的温度、pH或者初始甲胺磷浓度条件下甲胺磷的降解率都得到了提高,最佳条件为pH为5.0,温度为25℃。而且固定化后对氧化乐果、草甘膦、辛硫磷以及用河水和土壤模拟的甲胺磷农药的降解能力都比游离菌丝的高。     

电化学/过硫酸盐耦合体系降解水中有机药物卡马西平

采用电化学/过硫酸盐耦合体系（E-PS过程）降解水中的有机药物卡马西平（CBZ）。实验采用了分批模式进行,研究了温度、过硫酸钠浓度、初始pH值、电压等因素对E-PS过程降解CBZ的影响。反应100 min后,单独过硫酸钠、电解和E-PS过程对卡马西平的降解率分别为25.5%、59.3%、78.1%,TOC去除率分别为8.25%、23.48%、26.68%。升高温度可以有效提高CBZ的降解率。反应100 min后,在288 K,CBZ降解率为60.2%;在298 K,CBZ降解率达到78.1%;而在308 K,CBZ降解率为90.1%。CBZ的降解率随着过硫酸盐浓度的增加而提高。当过硫酸盐浓度为40 g/L时,反应100 min,CBZ降解率达94.7%。初始pH值对CBZ降解率的影响为pH 3.0 >pH 5.0 >pH 7.0;电压对CBZ降解率的影响为6 V >5 V >4 V。     

苦参碱的水解动态及其在自然水体中的降解特性基本明确

<正>农药的降解特性是评价其环境安全性的重要指标。为评价植物源农药苦参碱对水环境的安全性,西北农林科技大学无公害农药研究服务中心、农业部农药检定所研究人员依据"化学农药环境安全性评价试验准则",采用室内模拟试验探讨了苦参碱的水解动态及其在自然水体中的降解特性和影响因素。结果表明:苦参碱在不同pH值缓冲液中水解均较缓慢,120天后水解率仍低于25%,属于难降解型;其在6种     

无机营养元素对小麦秸秆降解菌降解效果的影响

为了研究不同无机营养元素对秸秆降解菌株降解效果的影响,对8种大量元素和微量元素的无机盐进行单因素、多因素组合摇瓶试验,以确定2种降解菌降解小麦秸秆的最佳无机营养条件,并进一步对其在不同pH和时间内的降解效果进行探究。结果表明：菌株DG75B的最佳无机营养元素及用量为Ca 0.005%、Mg 0.015%、Mn 0.0005%、Fe 0.0005%、Mo 0.0005%,在最佳无机营养条件培养下,接种处理5天小麦秸秆失重率达到40.59%,比对照CK高10.29%,最适降解秸秆的pH 6~7左右。菌株LYZ22的最佳无机营养及用量为Ca 0.01%、Mg 0.03%,最适pH 6左右,摇瓶条件下,秸秆失重率及其各组分变化均为先缓慢后加速,在40天内处理TE_strain全秸秆失重率达到43.19%,比T_strain提高了16.07%,秸秆纤维素、半纤维素和木质素降解率分别是43.18%、54.77%、22.96%,与T_strain相比分别提高了17.29%、15.36%、11.28%。盆钵条件下,秸秆失重率及其各组分变化为先快后慢,60天内TE_strain全秸秆失重率为48.48%,比T_strain提高21.88%,秸秆纤维素、半纤维素和木质素降解率分别是48.27%、51.41%、13.83%,与T_strain相比分别提高了17.95%、26.52%、15.81%。     

台风影响下海水养殖塘水环境响应特征分析

挑选2013—2017年对宁波影响较大的强降水型和非强降水型台风,基于台风影响期间宁波地区5个代表性海水养殖塘水环境因子观测资料（水温T、溶解氧DO、盐度S、酸碱度pH）,通过谐波分析和数理统计,以期探究台风期间海水养殖塘水环境因子的变化特征及关键影响因子。结果显示：（1）2阶谐波能反映养殖塘水体的T、pH和DO变化,3阶谐波能较好模拟S变化;（2）在台风影响关键期,水环境因子的谐波构成中短周期谐波的比重整体上升,强降水型台风短周期谐波的比重较非强降水台风高;（3）在相关性分析基础上,利用水环境和气象要素谐波构成及变化对比,可得T和DO变化主要受气温影响,强降水对S和pH影响显著。谐波方法能较好地模拟台风影响期间海水养殖塘水环境因子的变化特征,并为养殖塘水环境关键气象影响因子筛选提供新的思路。     

循环水养鱼系统水质参数关系分析

为充实有关工厂化循环水养殖系统水质研究数据,提供实际生产理论依据,研究了在循环水养殖系统中饲养吉富品系尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)成鱼(190g)16天期间水质参数的变化情况,对实验数据进行主成分分析。水质参数包括氨氮、碱度、溶氧、pH和温度,记录实验期间投喂量,及时收集并去除排泄物。主成分分析表明与第一主成分F1（贡献率42.62%）主要关联的是pH、碱度和投喂量;与F2（贡献率27.8%）主要关联的是溶氧和温度;与F3（贡献率为19.3%）主要关联的是氨氮。此外,pH与碱度、氨氮与投喂量、溶氧和温度之间存在显著关系。     

响应面法优化菜籽蛋白酶解条件

采用碱性蛋白酶水解菜籽蛋白,制备具有生物学功能特性的活性肽。选取pH值、温度和底物质量分数3个因素进行中心组合试验设计,利用响应面法对菜籽蛋白酶解条件进行优化研究。通过minitab15软件对水解度的分析表明,在酶解pH值9.5,温度50℃,底物质量分数为4%时,酶解产物水解度最高。该结果与实测值相符。     

光催化降解表土层中DDT的影响因素研究

通过选用添加适量滴滴涕（DDT）的棕壤土,以紫外灯为光源进行光催化降解实验,研究土壤的水分含量、溶解性有机质（DOM）含量、pH值、不同的外源投加物质以及翻动土壤等各因素对于土壤中DDT光催化降解的影响,探讨光催化降解DDT的最优化条件。实验结果表明：随着水分含量的增加,DDT的降解率呈逐渐增大的趋势;当水分含量达50%时,DDT降解率达到最高,达67.5%;当水分含量超过50%后,DDT降解率呈缓慢下降趋势。在一定范围内,DDT的光催化降解率随溶解性有机质含量的增加而增加,但当溶解性有机质的含量超过1.0%时,降解率反而降低;和中性条件相比,DDT在酸性和碱性条件下都具有更高的光催化降解率;投加铁粉、Ti02对土壤中DDT的降解速率有明显的提高;溶解性有机质、Fe2O3、全元素肥料混合溶解性有机质对DDT的光催化降解效果略有提高,而单独加入全量元素肥料几乎对降解率没有影响;DDT的光催化降解率随着土层深度的增加而降低;定期翻动土壤可以有效提高DDT的光催化降解率。     

春秋季冷空气过程对不同养殖水体水温的影响分析

为了探讨冷空气活动对不同大小的水体水温造成的影响,利用2011～2012年春秋季冷空气资料及两个不同水体在冷空气发生前后时段的逐层水温资料,采用统计分析法,研究分析了各层水温对冷空气活动的响应和变化,建立了逐层水温降幅模型。结果表明：1）冷空气过后,浅表层水温比深层水温降幅大,大水体的水温极低值出现时间比小水体明显偏晚;2）冷空气强度越大,大小水体的水温降幅差异越大,小水体更容易降温;3）小水体的水温降幅与气象要素的相关性要好于大水体,且浅层水温更易受气象要素的影响,深层水温尤其是大水体的深层水温受外界环境影响明显较小;4）建立的水温降幅模型中,小水体模拟效果较好,大水体的浅层10～50cm层模拟效果相对较好,而深层100～150cm效果相对较差。据此,利用相关气象要素建立的预报模型可在春秋季水产养殖关键期有冷空气活动时提供生产指导和预警服务。