单进水管结构对单通道矩形圆弧角养殖池水动力特性的影响研究

为研究进水结构及其设计参数对循环水养殖池水动力特性的影响,采用流体动力学仿真技术,基于有限体积法和有限差分法建立三维数值计算模型,对矩形圆弧角养殖池在单进水管结构水力驱动模式下,不同射流孔数和进水管布设位置对养殖池内(尤其是池底)流场的影响进行三维数值计算,并对排污口附近的复杂流场特征进行了重点分析。结果表明:提高日循环次数(本研究增加射流孔数)有利于增加养殖池内平均流速与速度分布均匀性;进水管布设于圆弧角位置是优选布设,有利于改善养殖池底部水动力特性。研究表明,进水管采用圆弧角位置布设,日循环次数为100～120次/d(本研究对应射流孔数为18～21个)时,养殖池内尤其是底部能达到较优流场状态,该结果可为工厂化循环水矩形圆弧角养殖池进水结构的参数设计和布设位置选择提供参考依据。     

颗粒特性对矩形养殖舱中颗粒物去除效果的影响

养殖工船是拓展深远海养殖空间的新途径之一,在船载舱养过程中,如果未消化的饲料残渣和排泄物等颗粒物不能及时排出,则会对鱼类健康及其生长环境产生严重的负面影响。该文章采用FLOW-3D软件进行数值仿真计算,研究了静止状态下30万t级养殖工船养殖舱出水口数目对舱内流场特征的影响,并在此基础上探究不同粒径与密度的颗粒物在舱内的去除效果。结果表明：当总进出水流量与出水口总面积恒定时,出水口数目从1增加到4,V99%从0.244 m/s降低至0.232 m/s,V95%从0.215 m/s降低至0.203 m/s,随着出水口数目的增加,养殖舱内流速减小;以占总量95%的颗粒物排出养殖舱所需时间为评价标准,当颗粒物密度为1050 kg/m3时,粒径为1 mm的颗粒物排出需要约24 min,粒径为0.5 mm的颗粒物排出需要约45 min,粒径为0.1 mm的颗粒物排出需要约78 min,当颗粒物密度相同时,随着粒径增大,其在养殖舱内的停留时间减少;颗粒物粒径为1 mm时,密度为1100 kg/m3的颗粒物排出需要约15 min,密度为1150 kg/m3的颗粒物排出需要约11.6 min,当颗粒物粒径相同时,颗粒物密度越大,其在养殖舱流场内的停留时间越短。该研究形成了CFD数值仿真计算与数理统计有机结合的综合分析方法,为之后具有不同横摇周期和较大横摇幅值的复杂工况提供研究手段及理论依据。     

圆弧角优化对单通道方形养殖池流场特性的影响研究

为改善方形养殖池的流场特性并保持较高的空间利用率,提出将圆形养殖池的良好水动力特性和方形养殖池的高空间利用率优势相结合,以圆弧角代替直角的方式优化方形养殖池,运用计算流体力学建立了三维湍流数值计算模型,对不同圆弧角尺度(圆弧角半径与池体宽度之比,即相对弧宽比为0～0.5)和进水流量(400、814、1174 L/h)的单通道方形养殖池流场特性进行研究,同时基于养殖池流场特性对养殖池类型进行定义。结果表明:当0.2≤R/B0.4时,养殖池的平均流速相比方形养殖池明显提升,阻力系数降低,在进水流量较大(1174 L/h)时流场均匀性显著改善,同时有别于圆形养殖池水动力特性,并将此类养殖池定义为方形圆弧角养殖池。研究表明,R/B=0.20、0.25是兼具较好流场均匀性和高空间利用率的方形圆弧角养殖池,本研究结果可为方形圆弧角养殖池的设计提供理论依据和优选设计参数。     

不同底面坡度的循环水养殖池塘净化效能

以一种典型的方形切角养殖池为研究对象,建立了液固两相流场的数值模型,重点分析了池塘底面坡度和水动力条件对其水质净化效能的影响规律。研究表明：随着养殖池的内部压力降低,颗粒物受到的作用力减小,沉积浓度增加;当水流回转速度不变时,随着养殖池的底面坡度增加,颗粒物的分离效率提高;当水流回转速度为0.25rad/s,且底部坡度为12°时,养殖池的净水效能最高;数值计算结果与实验数据吻合较好,验证了数值计算方法的有效性。研究结果对于池塘水循环养殖系统的优化设计、评价鱼类生存的水动力学条件、解决水循环效能低、集污/排污率差等问题具有重要科学意义和工程应用价值。     

福州城郊不同游憩空间大气颗粒物浓度的变化规律——以福建农林大学校园为例

为合理评价城郊游憩地改善生态环境功能,提高规划合理性,对5类16个游憩监测点进行大气颗粒物浓度、气象因子4季监测,分析同一环境不同类型游憩地大气颗粒物浓度变化规律及特征.结果表明:(1)大气颗粒物浓度整体表现为夏季低,冬季高,春、秋季不同粒径大气颗粒物浓度变化介于夏季与冬季之间;(2)不同类型游憩地立地条件对各粒径大气颗粒物浓度有较大影响,且随季节变化各粒径大气颗粒物浓度变化规律有所不同;(3)影响大气颗粒物的环境因子有风速、气压、湿度、温度等;(4)不同立地条件对大气颗粒物、温度、湿度、风速等有显著影响,改善立地条件,对降低大气颗粒物浓度,提高环境功能有积极作用.     

红叶石楠吸附不同粒径颗粒物能力及光合响应

城市中园林植物可作为天然过滤器来吸附空气中的颗粒物,其中红叶石楠(Photinia fraseri)的运用尤为广泛.分析红叶石楠对不同粒径颗粒物滞留能力及其光合响应,可为城市滞尘树种的选择及后期管理提供重要参考.本文通过比较滞尘前后叶片的光响应曲线及特征参数,分析了红叶石楠叶表面及蜡质层对不同颗粒物的滞留量,滞尘叶片光合响应,及两者之间的相关关系.研究结果如下:(1)红叶石楠吸附sPM100(粒径10～100μm的叶表面颗粒物)质量最大且显著高于wPM100(粒径10～100μm的蜡质层颗粒物).sPM10(粒径2.5～10μm的叶表面颗粒物)与wPM10(粒径2.5～10μm的蜡质层颗粒物)之间、sPM_(2.5)(粒径0.2～2.5μm的叶表面颗粒物)与wPM_(2.5)(粒径0.2～2.5μm的蜡质层颗粒物)之间的质量无显著差异.(2)红叶石楠光合响应特征参数:表观量子效率(AQY)、最大净光合效率(Pnmax)、光饱和点(LSP)在滞尘后均显著降低.(3)粗、细颗粒物(粒径0.2～10μm)相较于大颗粒物(粒径10～100μm)对红叶石楠光合响应影响更大,特别是sPM10、sPM_(2.5)以及wPM_(2.5).     

生态沟渠中植物阻水作用室内模拟研究

以模型植物为试验材料,分析了在模拟生态沟渠中当布设位置(沟壁和沟底)、生理特征(高度和叶片形状)和布设密度变化时植物对水流的影响。结果表明:沟底和沟壁同时布设植物时阻水作用最显著,沟底植物是其主要影响因素;植物布设密度越大阻水作用越强,水葫芦型叶片的阻水作用大于水草型叶片,植物高度越高阻水作用越强;极差分析和方差分析结果表明:植物布设密度的阻水作用最显著,叶片形状次之,植物高度最小。本研究结果为生态沟渠中植物种类选择和空间布设提供了参考依据。     

欧美杨对不同粒径氧化锌颗粒物的吸附与吸收能力

为揭示植物叶片对大气颗粒物的滞纳效应，本研究首次采用氧化锌(ZnO)纳米颗粒物模拟PM_2.5等颗粒物在欧美杨DN-2叶片表面的沉降、附着和滞留过程，利用水洗法和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分别测定叶片表面和组织内的ZnO含量，通过扫描电子显微镜对叶表形貌进行观察和附着颗粒物数量统计，定量研究欧美杨对不同粒径颗粒物的吸附和吸收能力及其光合生理的响应特征。结果表明:粒径约为30 nm(NPs)、100 nm(BPs)和1 μm(MPs)的3种ZnO气溶胶处理16 d后，欧美杨叶片表面对MPs的吸附质量最大，高达653.03 mg/g，显著高于NPs。而通过Image J软件统计叶表面颗粒物的数量发现，NPs处理下叶面附着颗粒物数量最多，BPs次之，MPs最少，说明颗粒物的粒径越小，分布在叶片表面的数量越多，但其在叶面附着质量较低。此外，通过对植物叶表形貌观察发现，颗粒物对气孔和角质层产生了负面影响，气孔轮廓不清晰，角质层皱折不规则。在模拟颗粒物环境中，欧美杨对粒径小于1 μm颗粒物均有一定量的吸收。与吸附质量不同，欧美杨叶片对NPs的吸收量显著高于BPs和MPs，在处理16 d后高达1.17 mg/g，分别是BPs和MPs的2.59和2.89倍，这表明粒径越小的颗粒物越容易被植物吸收进入体内。NPs、BPs和MPs处理16 d后，欧美杨叶片净光合速率(P_n)分别降低了22%、44%和19%，这是由气孔和非气孔因素共同导致的。      

循环水养殖系统中水动力特性及其与鱼类相互影响研究进展

水产品含有丰富的蛋白质及人体所需的营养元素,随着人民生活水平的提高,水产养殖业迅速发展,为解决传统水产养殖业受环境污染、食品安全、自然灾害、疾病频发等方面的困扰,工厂化循环水养殖成为水产养殖业转型发展的养殖新模式之一.循环水养殖系统中的养殖池水体是养殖动物赖以生存与健康生长的场所,优化养殖池环境是实现鱼类等水产动物健康养成的关键.本文以建立环境友好、水质优良、资源节约、动物健康的高效绿色养殖模式为目标,以实现水产品的高品质、高产出为宗旨,综述了循环水养殖系统中水动力研究方法,以及养殖池内流场、固体颗粒物集排污、可溶性与悬浮污染物输移扩散、增氧性能、鱼类与流场相互影响等密切相关的水动力问题,并就当前循环水养殖系统水动力研究中存在的问题进行了总结,提出了加强养殖池水动力及其与结构设计、优化等关键技术的集成应用研究,以及基于养殖动物开展水动力学研究等未来发展建议,以期为循环水养殖事业的发展提供科学参考.     

刺参-海蜇-对虾复合养殖系统颗粒物沉降通量研究

本文研究了刺参-海蜇-对虾复合养殖系统颗粒物沉积作用及其对刺参的影响.结果表明,刺参-海蜇-对虾复合养殖系统较单一养殖模式显著提高养殖产量(P＜0.05),其中刺参产量较单养模式提高22.6％,海蜇、对虾产量较单一养殖模式无显著差异(P＞0.05).在海蜇、对虾养殖期间,复合养殖模式颗粒物沉积量显著高于刺参单养模式,复合养殖模式沉降颗粒TOC及TN含量明显高于刺参单养模式(P＜0.05).刺参摄食海蜇、对虾单养来源的沉降颗粒物相对于摄食刺参单养来源沉降颗粒,其生长率显著升高(P＜0.05),排泄率明显较低(P＜0.05),摄食率无显著变化(P＞0.05).刺参养殖水体上层养殖海蜇和对虾,能够优化刺参食物结构,刺参-海蜇-对虾复合养殖系统充分利用水体空间,获得更高产出,提高了单位水体利用效率.     

几丁质固定化菊粉酶的研究

以自制的几丁质作载体，戊二醛作交联剂，用吸附交联法对菊粉酶进行了固定化研究。优化了固定化反应条件，在最适条件下，菊粉酶活力最大收率为３２％。固定化菊粉酶的最适温度为６０－６５℃，比游离酶提高５℃。最适ｐＨ保持不变。固定化酶的热稳定性和对酸碱稳定性都有较明显的改善，将固定化酶装柱进行菊芋汁连续水解试验，操作半衰期达２２ｄ。     

钾镁肥在西瓜上的施用效果研究

钾镁肥在西瓜上的应用效果研究结果表明,施用钾镁肥可提高西瓜产量,最高产量达32 746.7 kg/hm2,增产率为8.0%~18.9%;提高西瓜维生素C、总糖和可溶性固形物含量,显著改善西瓜品质。     

溶液化学对高岭土吸附腐植酸影响的实验研究

对溶液化学(pH值,离子强度和溶液组成)如何影响高岭土吸附腐殖物质(HS)的实验,结果表明,溶液化学显著影响有机物在矿物表面覆盖的形成和属性:随pH值的增加,腐植酸(HA)在高岭土上的吸附率降低;随离子强度增加,高岭土对HA的吸附率呈现增加趋势;由于溶液中高岭土的含量腐植酸含量,HA的吸附等温线显示出随HA的增加吸附量增加的趋势。     

咖啡因在小鼠中的抗凝血作用研究

研究了咖啡因灌胃对BALB/c小鼠尾出血时间(BT)、凝血时间(CT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)和凝血酶时间(TT)等的影响。结果表明:咖啡因显著地延长了小鼠的体内和体外凝血时间,但对APTT、PT、TT值,以及纤维蛋白原含量、PT活性和PT国际标准化比率均没有显著的影响。     

应用臭氧降解农药百菌清的试验研究

农药残留超标是目前影响我国果蔬质量和食品安全性的一大问题。笔者以农药百菌清为研究对象 ,利用不同质量浓度的臭氧 ,采用不同作用时间 ,进行了百菌清降解试验。试验中发现 ,臭氧初始质量浓度为1.4 mg.L-1时 ,在 0～ 15 min内百菌清残留率快速下降 ,至 15 min时已降至原有量的 4 0 ,之后随着放置时间的延长百菌清的降解程度并无明显增加 ;当臭氧初始质量浓度为 7.0 mg.L-1时 ,5 min后百菌清降解率几乎为 10 0 ;臭氧与百菌清混合后适当的振荡 ,有利于百菌清的降解。试验结果表明 ,臭氧有完全降解百菌清的可能。     

梨矮化性预选研究

以杜梨嫁接新梨7号作对照对引进的25个梨品种是否具有矮化性作了预选研究,从枝皮率、电阻值、气孔密度和节间长4项指标来看:矮化梨的矮化性较可靠,琥珀、茯梨具有矮化性的可靠性是75%,其他品种是否具有矮化性还有待进一步研究。     

油菜素内酯在黄瓜上的应用效果研究

采用发芽期浸种试验和幼苗期喷施试验 ,研究了油菜素内酯 (BR)不同处理对黄瓜种子萌芽和幼苗生长的影响。以 0 1mg/kg浓度浸种的效果最为显著。相同浓度的油菜素内酯对不同品种影响也有差异。 0 0 1mg/kg浓度喷施的效果最为显著 ,可促进幼苗的营养生长 ,提高幼苗的株高、茎粗和干物质积累量 ,叶面积和壮苗指标也有所增加。     

水动力对藻类的作用机理研究

归纳总结近年来国内外关于水动力对藻类生长影响的相关研究报道,针对水动力对藻类的作用机理进行综述。     

泰乐菌素对菲在蒙脱石上吸附作用的影响

在长期施用养殖粪肥的农田土壤中,抗生素药物往往与其他有机污染物共存,使各自在土壤中的迁移转化和生态效应变得更为复杂。采用批量振荡吸附平衡法,研究了在泰乐菌素存在的条件下蒙脱石对菲的吸附特性。结果表明:蒙脱石对泰乐菌素有较强的吸附能力,吸附容量可以达到250mg·g-1,泰乐菌素能进入蒙脱石层间,使蒙脱石的层间距由1.17nm增大到1.28nm;泰乐菌素存在的条件下,蒙脱石对菲的吸附能力显著增强,当泰乐菌素的初始浓度从0增加到100mg·L-1时,菲在蒙脱石上的吸附容量系数lgKf值从-4.047增加到0.591,lgKf值与矿物上有机碳含量呈正相关,这可能是由于已吸附的泰乐菌素可发挥类似"土壤有机质"的作用,促进蒙脱石对菲的吸附。菲在蒙脱石上的吸附容量和吸附的非线性程度随泰乐菌素初始浓度的增加而增加,由此推测,泰乐菌素与菲之间的疏水性作用是菲在矿物上吸附的主要作用方式。在评估抗生素药物和疏水性有机物复合污染的环境风险时,需要考虑到共存污染物的协同吸附作用。