Practical use of response surface methodology for optimization of veterinary antibiotic removal using UV/H2O2 process

Three of the most commonly used veterinary antibiotics—enrofloxacin (ENR), sulfamethoxazole (SMX), and oxytetracycline (OTC)—were chosen as representative antibiotics for UV/H₂O₂ treatments. The objective was to determine the optimization of UV/H₂O₂ to remove antibiotics from aquaculture discharge water using response surface methodology. The degradation of the antibiotics was investigated under varying UV/H₂O₂ conditions in environments with different levels of pH, water matrices, humic acid, and constituent ions. The degradation results demonstrated that increasing the H₂O₂ dosage facilitated ENR degradation at a neutral pH while facilitating degradation of SMX and OTC at a slightly acidic pH. The optimum removal conditions for ENR, which was used in all influential effect experiments and the contact tank experiments, was obtained at 10 mM H₂O₂, a pretreated COD of 87.51 mg L⁻¹, and an initial pH of 6.15. Among the tested anions, only the presence of Cl^- showed slight positive effects on ENR degradation, due to the generation of secondary active radicals. During the reaction, the hydroxyl radical (OH) was present at a higher pH while singlet oxygen (¹O₂) was slightly present at a lower pH. The experimental results from H₂O₂ sequential addition indicated that freshly added H₂O₂ could quench the recently generated OH and therefore a high H₂O₂ concentration with frequent adding was not necessary. Our contact system reduced the ENR concentration in both the effluent reservoir and in the UV irradiation zone. The overall results supported the use of the UV/H₂O₂ system to treat remnant antibiotics in the discharge water.     

免疫层析技术及应用的研究进展

免疫层析技术是一类以纳米级标记物探针作为示踪和标记物的检测技术。此类技术除了具有操作简易、反应迅速和时耗较短等特点外,还兼具低成本和高特异性,尤其适用于临场检测。免疫层析技术的发展随着时代需求也在不断加速和更新,现以经典的胶体金免疫层析技术为基础,综述时间分辨与镧系元素荧光免疫层析、荧光微球免疫层析、量子点免疫层析、纳米模拟酶免疫层析及结合新技术的免疫层析的原理、研究进展和临床应用,并对免疫层析技术的未来发展做出展望。     

马尾松叶表微生物多样性

为发掘对林木生长发育有利的优良微生物资源,并筛选适合叶表微生物的收集方法,以马尾松针叶为试验材料,分别用悬摇法和超声波法收集马尾松叶表微生物,用扩增子高通量测序技术、MUSCLE和Qiime软件研究马尾松叶表微生物的多样性。结果表明:扫描电镜观测结果显示,马尾松针叶表面定殖有大量微生物,包括真菌(菌丝及孢子)和细菌。扩增子高通量测序结果表明,马尾松叶表微生物物种丰富,包含细菌运算分类单位(OTUs)490个,真菌OTUs 1273个。马尾松叶表细菌以未分类的蓝细菌属(unidentified_Cyanobacteria)(36.53%)、未分类的拜叶林克氏菌属(unidentified_Beijerinckia)(28.60%)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)(2.35%)为优势属;叶表真菌以枝孢属(Cladosporium)(2.45%)、拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)(0.92%)、无头孢菌属(Capnobotryella)(0.91%)为优势属。针对叶表细菌多样性的研究表明,悬摇法和超声波法均有较高的物种检出度;在叶表真菌多样性的研究中超声波法优于悬摇法,但超声波法样品间数据变异性较大,测定结果不稳定。     

热敏感流体空化数值模拟及流动特性分析

为描述和捕捉热敏感流体空化的流动特性,文中对Zwart-Gerber-Belamri(ZGB)空化模型进行了热力学修正.通过将ZGB模型与修正的ZGB空化模型对液氮绕二维水翼空化流动的模拟结果与Hord的试验数据进行对比. 结果表明:修正的ZGB空化模型对于热敏空化流动的模拟结果与试验数据更加吻合,特别是能够较好的预测水翼表面温度和压力的分布. 采用修正的ZGB空化模型对氟化酮绕NACA 0015三维水翼的空化流动进行研究,并将空腔脱落的演化过程与Kelly的试验数据进行对比,模拟结果可以合理预测到试验过程中三维水翼附近空腔的脱落及其演化过程,进一步证明了修正的ZGB空化模型对于不同热敏流体的适用性.最后,对热敏流体空化周期性脱落的动态特征进行了识别和分析.结果表明:Ω的等值面与脱落的空腔形状相似,这表明脱落的空腔区域中呈现大规模的旋涡运动.空腔的生长脱落使水翼壁面产生明显的温降,B因子能够有效的预测腔内温降.     

利用响应面法优化椰子风味发酵乳加工工艺

本文以脱脂乳和椰浆为原料进行风味发酵乳的制备。以感官评定为指标,在单因素试验的基础上,选取UHT椰浆添加量、发酵温度和发酵时间进行试验,利用响应面法对椰子风味发酵乳的最佳配方进行优化。结果表明,对风味发酵乳的影响程度最大的因子是UHT椰浆添加量,其次为发酵时间。椰浆发酵乳的最佳配方为椰浆添加量16.5%,发酵温度45℃,发酵时间8h。以此配方制成的椰浆发酵乳,感官评分为45.56,产品颜色均匀,口感顺滑细腻,有浓郁的奶香、椰香风味和滋味。     

响应面法优化荷叶豆乳饮料配方的研究

为研制出一款营养丰富、口感独特的荷叶豆乳饮料，以感官评定值为指标，在单因素试验的基础上，通过响应面法优化饮料配方。结果表明，荷叶豆乳的最优配方为：苹果汁添加量5%（V/V），荷叶浸提物添加量16%（V/V），白砂糖添加量6%（m/V），豆乳添加量6%（V/V），此时响应面预测的感官评分达86.4分。按照该配方制作的荷叶豆乳饮料色泽均匀，荷叶香味怡人，甜酸比适中，无豆腥味，无明显分层。     

大球盖菇1号的分离纯化及其液体培养基优化

为缩短大球盖菇(Stropharia rugoso-annulata)1号液体种生长周期,提高菌丝体产量,为大球盖菇液体种工业化生产提供参考和依据。试验以大球盖菇1号菌丝球干质量(Y)为指标,通过Plackett-Burman设计试验,得出玉米粉、MgSO4和VB1对大球盖菇的生物量有显著影响,通过最陡爬坡试验和Box-Behnken响应面分析法对大球盖菇液体培养基组成进行优化,得到大球盖菇1号最适液体培养基为蔗糖20 g·L^-1、蛋白胨6 g·L^-1、酵母膏2 g·L^-1、KH2PO43 g·L^-1、MgSO44.56 g·L^-1、玉米粉4.25 g·L^-1、VB12.43 g·L^-1,通过对模型进行验证试验,大球盖菇1号菌丝生物量为1.2154 g·150-1mL-1,较基础培养基相比生物量提高36.2%,且数学模型的预测值与试验观察值相符,相对误差约为1.9%,证明响应面法优化大球盖菇1号液体培养基可行。     

不适温度条件诱导西瓜嗜酸菌进入VBNC状态的研究

 由西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulli)引起的瓜类果斑病,是危害西瓜和甜瓜等葫芦科作物的一种典型的种传细菌性病害。已有文章报道西瓜嗜酸菌在铜离子诱导下可进入“有活力但不可培养”(viable but non-culturable,VBNC)状态,并在适当条件下复苏,成为生产中潜在的病害初侵染来源。本文结合实际生产中的种子温汤浸种和低温储藏等条件,分别设定了50℃、55℃高温和4℃低温对西瓜嗜酸菌AAC00-1进行处理,通过流式细胞术(flow cytometry,FCM)和平板培养法分别检测菌体活性和可培养性。结果显示,不适宜的温度条件能够诱导西瓜嗜酸菌AAC00-1进入VBNC状态,其中55℃高温20和30 min的两个处理,所有活菌均进入VBNC状态。将处理后的AAC00-1接种西瓜子叶,接种植株未表现出果斑病症状,且不能从接种部位分离得到可培养菌体。表明本诱导条件下的VBNC状态A. citrulli菌体不能通过短时间活体接种复苏。本研究分析了西瓜嗜酸菌在不适宜温度条件下进入VBNC状态的能力,为解析病害可能的初侵染来源提供了理论依据,对葫芦科作物果斑病防控具有重要的生产实践意义。     

麻山药种植田沙壤土流动性离散元模型颗粒放尺效应

为简化麻山药-沙壤土复合体离散元模型，提高离散单元法在农业领域中的计算效率，以沙壤土为研究对象，在EDEM离散元软件中构建非球形颗粒，进行双目标参数标定试验，采用放大颗粒粒径方法，利用转鼓、坍塌与FT4流变仿真试验，从颗粒群动态堆积角、流动质量、流动速率以及能量等方面探究了颗粒放尺效应对颗粒群物理特性的影响。试验结果表明：干燥处理后的2 mm粒径沙壤土基质静态堆积角和动态堆积角平均值分别为32.16°和35.02°；与独立标定试验相比，双目标标定试验获得的仿真参数更具准确性与唯一性；在动态堆积角试验中，真实沙壤土颗粒在转鼓中所形成的动态堆积角随粒径和旋转速度的增大而减小，而在仿真试验中，转鼓转速相同情况下，非球形颗粒群在增大粒径的情况下所产生的动态休止角差异较小；坍塌试验中，不同粒径颗粒群在流动过程中的流动质量与平均流速变化趋势基本一致，但误差随粒径增大而增大；颗粒质量相同时，将粒径分别放大2倍及4倍，颗粒数量同比减少87.24%、98.92%，仿真时间明显缩短，计算效率显著提高；FT4流变试验表明，当放尺因子S为2时，阻力FV及其力矩T随时间变化的拟合曲线值约为原尺时的2倍，而当放尺因子S为4时，与原尺相比，拟合曲线斜率差异显著，相关性明显降低。研究结果可为构建沙壤土离散元放尺模型提供理论依据，同时也可为农业工程离散元放尺仿真计算提供一定参考。     

中隔墩长度对斜式轴伸泵装置出水流道水力特性的影响

为研究大型低扬程泵站斜式出水流道水力特性,采用数值模拟方法对某斜20°轴伸泵装置三维湍流流场进行了数值计算,发现斜式出水流道内存在严重的偏流问题,基于4种计算方案的数值模拟结果分析了偏流的成因,在研究了中隔墩长度对斜式出水流道流态和水头损失影响的基础上提出了解决偏流的措施,并得到模型试验的验证。研究结果表明:顺水流方向看,中隔墩长度为14 m时的斜式出水流道内的主流明显偏于左侧,在流道右侧下部存在较大范围的旋涡区;导叶体出口具有较大周向速度分量的水流呈螺旋状进入"S"形弯曲的斜式出水流道,两者相互作用导致斜式出水流道产生偏流;随着中隔墩长度的增加,斜式出水流道左右孔的偏流系数逐渐减小、流道水头损失呈先减小再增大趋势,当中隔墩加长至23.35m时出水流道左右两侧的出流流量达到基本相等;采用长中隔墩斜式出水流道的泵装置模型试验最优工况点效率达到80.56%,泵装置模型试验结果与数值模拟结果一致,取得了预期的纠偏效果,得到有关工程设计院的认可,并应用于工程实际。