以丝瓜络为碳源的固相反硝化系统性能研究

【目的】构建以丝瓜络为碳源的固相反硝化系统，并探究在不同水力停留时间（hydraulic retention time, HRT）和进水硝酸盐浓度（Influent nitrate concentration, INC）下该系统的反硝化性能，为丝瓜络作为反硝化碳源在水产养殖尾水处理工艺的进一步优化提供理论依据。【方法】以丝瓜络（loofah sponge, LS）为一维反硝化反应器（denitrification reactor, DR）外加碳源，在流场环境下，测定不同HRT（16、20、24和28 h）和INC（50、75、100和125 mg/L）下反硝化系统对硝酸盐氮（NO3?-N）、亚硝酸盐氮（NO2?-N）、氨氮（NH4+-N）、总氮（TN）、总磷（TP）和COD的去除效果。并采用基于Illumina Miseq测序平台的高通量测序技术，对丝瓜络反硝化反应器（LS-DR）在运行初期和末期时的细菌群落结构进行分析。【结果】当INC为50 mg/L，HRT为24 h时，LS-DR的NO3?-N去除率和TN去除率均达到最大，分别为98.97±0.52%和97.84±0.94%，同时出水NO2?-N浓度也达到较低水平（小于0.5 mg/L）；在HRT为24 h的基础上，当INC延长至75、100和125 mg/L时，其NO3?-N去除率和NO3?-N去除速率（nitrate removal rate, NRR）均随INC的增加而显著增加（P < 0.05），出水COD则随INC的增加而降低，但均未实现完全反硝化，然而，LS-DR在整个实验期间均能完全去除NH4+-N；扫描电镜结果显示丝瓜络表面结构有利于微生物附着生长；高通量测序结果显示LS-DR的优势菌门包括变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、弯曲杆菌门（Campilobacterota）、厚壁菌门（Firmicutes）和疣微菌门（Verrucomicrobiota）；被鉴定的优势菌属中热单胞菌属 (Thermomonas, 1.46%)、陶厄氏菌属 (Thauera, 0.55%)、固氮螺菌属 (Azospira, 3.32%)、Simplicispira（1.01%）、假黄色单胞菌属 (Pseudoxanthomonas, 0.39%)、草螺菌属 (Herbaspirillum, 3.02%)和Uliginosibacterium（0.9%）能够促进反硝化的进行，Cytophaga xylanolytica（1.61%）和Cloacibacterium（2.69%）主要参与了丝瓜络的降解，黄杆菌属 (Flavobacterium, 1.17%)和Diaphorobacter（0.64%）既能进行反硝化，也能降解丝瓜络。【结论】LS-DR的最佳HRT为24 h，最适宜的INC为50 mg/L。【意义】本研究为丝瓜络固相反硝化工艺的优化提供了理论基础，为开发应用新型缓释碳源提供参考。     

玉米芯强化生物反应器对罗非鱼循环养殖废水脱氮效果研究

研究了以玉米芯同时作为反硝化碳源和生物膜载体的人工强化生物反应器对罗非鱼(Oreochromis spp.)循环养殖废水的脱氮效果,并对新型反应器脱氮微生物多样性进行了分析。结果表明,实验室条件下,人工强化挂膜方式可明显缩短装置的启动时间,新型脱氮装置具有良好的脱氮效果,氨氮可从(8.00±2.22)mg·L~(-1)降至3.50 mg·L~(-1),硝酸盐可从(31.50±1.57)mg·L~(-1)降至0.5 mg·L~(-1),较好地实现了高溶氧养殖废水的同步硝化反硝化作用,总氮去除率达85%以上。微生物群落结构分析表明,人工富集培养的硝化菌和反硝化菌均较为成功,随着装置运行时间的延长,玉米芯表面生物膜菌群也随之发生变化,参与脱氮的硝化细菌菌属主要由亚硝酸螺菌属(Nitrosospira)、亚硝酸单胞菌属(Nitrosomonas)、亚硝酸球菌属(Nitrosococcus)3个属组成;丰度最大的反硝化菌属为产碱菌属(Alcaligenes)、副球菌属(Paracoccus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)。     

碳源对反硝化聚磷菌(RC11)磷酸盐代谢的影响

反硝化聚磷微菌由于具有同时脱氮和除磷的特点,能够最大程度的减少碳源需求,为解决生物脱氮除磷工艺的碳源竞争矛盾提供了新的思路和方法。以纯培养方式探讨了外源性碳源、硝酸盐对反硝化聚磷菌(RC11)磷酸盐代谢活动的影响。结果表明,好氧培养时,菌株RC11在外源碳源存在时发生了超量吸磷现象;缺氧培养时,菌株RC11可以利用硝酸盐而非亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化聚磷。无外加碳源时,菌株RC11经历厌氧阶段后初期可以利用硝酸盐氧化到亚硝酸盐的过程中产生的能量进行摄磷;但当亚硝酸盐的积累达到高峰时,进入以亚硝酸盐为电子受体的反硝化阶段,由于亚硝酸盐氮不能作为氧分子的替代物进行反硝化除磷,菌株RC11实际上处于一个厌氧环境,会引发释磷;在厌氧条件下菌株RC11具有利用硝酸盐作为电子受体进行反硝化除磷的功能。     

褐煤的碳缓释特征及其对池塘底泥脱氮作用的影响

厌氧氨氧化和反硝化作用是底泥生物脱氮的主要过程,碳源是调控厌氧氨氧化和反硝化作用的关键因子。本研究以褐煤为对象,对褐煤的静态碳释情况及其对池塘底泥中脱氮作用的影响进行了研究。结果显示,褐煤在室温条件下的碳释放规律符合二级动力学方程,具备作为反硝化碳源的可行性;在脱氮实验中,发现褐煤对底泥上覆水体中的亚硝酸盐氮(NNO₂^--N)的去除具有促进作用,NNO₂^--N的去除率随褐煤浓度的增加而升高,当褐煤质量浓度为40 g/L时,N\${\rm{O}}_2^ - $\-N去除率最高达99.61%,此时硝酸盐氮(NO₃^--N)的浓度也最低;同时发现,水体中氨氮(NH₄⁺-N)氧化的最适褐煤质量浓度为10 g/L,其去除率达99.39%;对底泥中的厌氧氨氧化菌群进行Illumina高通量测序发现,其中浮霉菌门占比最大(39.6%~71.8%),优势菌属为Candidatus Brocadia (13.9%~35.8%)和Desulfovibrio (17.1%~34.8%),添加褐煤组Candidatus Scalindua菌属比例高于未添加组;荧光定量PCR得出,随着褐煤质量浓度升高,底泥中的反硝化菌丰度呈增长趋势,而厌氧氨氧化菌丰度则低于无褐煤添加组,表明添加褐煤对底泥反硝化有促进作用,而对厌氧氨氧化有一定的抑制作用。研究表明,褐煤具备作为反硝化碳源的条件,可用于池塘养殖底泥脱氮作用。     

硫铁矿人工湿地对微污染水源的水质净化效果

为进一步提升人工湿地在微污染水源条件下的同步脱氮除磷能力,以硫铁矿作为湿地填料设计构建了人工湿地装置,并采用挂膜法对硫铁矿进行硫自养型反硝化细菌表面负载,在此基础上研究硫铁矿人工湿地对水体中污染物的去除规律和去除机理,并通过高通量基因测序技术分析硫铁矿表面微生物的群落结构。结果显示,从UASB活性污泥中筛选出的硫自养型反硝化菌活性最高,脱氮效果最好;在微污染水源条件下,硫铁矿潜流人工湿地具有较好的同步脱氮除磷能力,在水力停留时间为60 h条件下,其对水体中的化学需氧量(COD_Cr)、氨氮(NH₃-N)、硝态氮(NO₃-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的平均去除率分别达到53.5%、60.9%、67.2%、49.2%、46.3%;矿石表面发现菌群群落达到13门以上,变形菌门(Proteobacteria)为矿石表面最为优势的功能微生物菌群,相对丰度比例占45%左右,硫杆菌属(Thiobacillus)为自养反硝化脱氮的主要功能菌属。研究表明,采用硫铁矿作为填料可显著提高人工湿地的脱氮除磷效果,对微污染水体有较好的水质净化效果,以硫源作为反硝化过程的电子供体可以提高低碳源条件下系统的反硝化效果。     

厌氧/缺氧/好氧序批式反应器处理养殖尾水的脱氮除磷性能研究

为了探究厌氧/缺氧/好氧(anaerobic/anoxic/aerobic, A²/O)工艺试验装置处理模拟养殖尾水的处理效果，本研究在反硝化聚磷菌富集阶段，经过聚磷菌的活化、反硝化聚磷菌的富集、保持系统稳定三个阶段的富集培养，系统除磷率达到80%。在利用反硝化除磷菌处理模拟养殖尾水期间，通过A²/O工艺试验装置连续性进水出水，系统出水硝酸盐氮(NO^-₃-N)去除率全程达到了95%。出水的磷酸盐(PO₄^3-)去除率40%～50%,出水总氮(TN)去除率也稳定在88%,出水的总磷(TP)去除率在30%～50%。探究A²/O工艺试验装置处理高硝酸盐氮生物絮团尾水和循环水养殖尾水的处理效果时，通过额外添加乙酸钠充当碳源的方式，添加碳源维持碳氮比在3.4∶1的组别脱氮效果显著，但除磷效果不显著，未达到SC/T 9101—2007《淡水池塘养殖水排放要求》一级排放标准，需要进一步处理。     

异养硝化―好氧反硝化细菌在海水养殖废水脱氮中的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, HN-AD)脱氮技术可在好氧条件下同步实现硝化/反硝化过程，在海水养殖废水生物脱氮处理中具有显著的优势。文章梳理了海水环境中HN-AD菌的分离筛选研究，结合关键功能基因和酶系分析了HN-AD脱氮途径与机制，归纳了碳源、碳氮比、溶解氧、氮源、温度、pH以及新型污染物等主要环境因子对HN-AD菌脱氮效果的影响。今后需进一步通过常规和分子生物学手段获得高效脱氮菌株，借助多组学手段阐明脱氮途径机制，厘清环境因素影响HN-AD菌的分子生物机制以获得最优工艺参数。     

不同水力停留时间和进水硝酸盐浓度下香蕉杆为碳源的固相反硝化性能研究

固相反硝化去除水产养殖尾水中硝酸盐氮(NO₃^–-N)具有广阔的应用前景,水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和进水硝酸盐浓度(influent nitrate concentration,INC)是影响反硝化系统反硝化性能的主要因素之一,需要对HRT进行优化,掌握其最大NO₃^–-N处理能力。本研究首次以香蕉杆为反硝化反应器的外加碳源,在流场环境下,测定不同HRT和INC下反硝化系统对NO₃^–-N、亚硝酸盐氮(NO₂^–-N)、氨氮(NH₄⁺-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的去除效果。并采用基于Illumina Miseq测序平台的高通量测序技术,对反硝化系统运行初期及末期的细菌群落进行16S rDNA V3和V4区测序分析。结果显示,香蕉杆反应器的最佳HRT为20 h,对应NO₃^–...     

好氧反硝化技术处理水产养殖废水研究进展

好氧反硝化脱氮理论的出现,弥补了传统生物脱氮的不足。文章综述了好氧反硝化技术的研究进展及其在水产养殖污水处理中的应用,分别从微环境、生物化学和酶系统3个方面综述了好氧反硝化细菌作用机理方面的研究;概述了碳源、溶氧、碳氮比等环境因素对好氧反硝化效率的影响;总结了好氧反硝化反应器、固定化细菌以及外加碳源等好氧反硝化技术在水产养殖废水处理中的应用;突显了好氧反硝化在去除硝酸盐氮、从整体上调控氮的优势。好氧反硝化技术在水产养殖废水处理中优势显著,是水产养殖废水处理的有效途径。该技术在实际应用中还存在许多问题,仍需进一步研究。     

异养硝化-好氧反硝化菌生物脱氮特性及相关催化酶系的研究进展

养殖废水中氮元素的积累可能造成水体富营养化。为了实现养殖废水中氮的去除,通常采用传统的自养硝化异养反硝化生物脱氮工艺,而异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-artobic denitrification, HN-AD)菌的出现实现了生物脱氮技术的突破。HN-AD菌能同步实现硝化和反硝化作用,具有分布范围广、适应能力强、世代时间短和脱氮速率快等优势,因此在养殖废水处理领域具有广阔的应用前景。本研究系统综述HN-AD菌的生物脱氮特性、影响因素、作用机制、相关催化酶系以及在实际废水处理中的应用,并从HN-AD菌株筛选、脱氮原理和实际应用等方面提出建议,旨在为HN-AD菌在养殖废水处理中的应用研究提供基础资料。[中国渔业质量与标准,2023,13(1):33-41]     

虾蟹血淋巴的抽取与固定

随着人们对甲壳动物生理生态学研究的逐步深入,尤其是与免疫应答密切联系的血液生理学领域被广泛关注.抽取和固定血淋巴,成为进行血液学研究必不可少的步骤.那么如何更好地抽取和固定血淋巴呢,本文以虾蟹为例做了总结,以供参考.     

鱼类配子和胚胎冷冻保存研究进展及前景展望

种质资源是水产养殖生产、优良品种培育及水产养殖业可持续发展的重要物质基础。我国是一个水生生物种质资源较为丰富的国家 ,丰富多样的水生生物种质资源和遗传多样性对于我国水产养殖业的快速发展起到了非常重要的作用。然而 ,由于渔业资源的过度捕捞、无序利用及人工放流等 ,造成了某些鱼类资源的衰退和濒临灭绝 ,如不及时采取保护措施 ,若干年后 ,在自然界中将难以找到上述鱼类原种、良种的遗传资源 ;由于忽视鱼类种质保护及品种选育的工作 ,养殖鱼类近亲交配越来越严重 ,造成种质退化 ,遗传多样性减少 ,生长速度减缓 ,品质下降 ,对病害…     

鱼类产卵孵化方式及其适应意义

综述了卵生鱼类的浮性卵、粘性卵、沉性卵及特殊类型的产卵孵化方式及其适应意义,也描述了卵胎生和胎生鱼类的胚胎发育及产仔特征。     

Composition and diversity of fish and fish catches in closures and open-access fisheries of Kenya

Abstract  Catch composition, relative abundance and diversity of fish catches in open access and three old fisheries closures were compared and contrasted with previous ecological studies. There was less variation in catch community composition among the fishing grounds than the closures, suggesting that fishing has homogenised catch composition. The trap survey found that some parrotfish [ Leptoscarus vaigiensis (Quoy &Gaimard), Calotomus carolinus (Valenciennes) and Scarus ghobban Forsskål] were relatively more common and that some important predators of macro-invertebrates [ Balistapus undulatus (Mungo Park) and Cheilinus chlorourus (Bloch)] were less common in the fishing grounds than closures. Unexpectedly, and in contrast to visual census results, cumulative number of species in catch surveys was higher in open access than closures sites. This may result from fishers covering more area and habitat or a reduction in the catch of competitively subordinate and rare species by aggressive, early-caught fish that can dominate bait. Comparisons of ecological visual census surveys and fisheries-dependent methods indicated that small differences in catch composition can reflect larger ecological differences and that baiting methods can underestimate biodiversity. Ecological impacts of fishing and large-scale changes in marine ecosystems must be considerable given the many fisheries-dependent assessments report modest changes.     

国内外口蹄疫的流行情况及防制

口蹄疫是一种高度传染性疾病,以传播迅速和发病率高而被国际兽医局列为法定报告动物疫病之首。该病不但严重危害畜牧业和经济,还对国家声誉、国际关系也有很大影响。本文在查阅近几年国内外有关口蹄疫文献的基础上,对其流行情况、防制策略等方面进行了总结,为该病的预防和控制提供参考和依据。     

温度与盐度对老年低额蚤和蚤状蚤生长及生殖的影响_

温度与盐度对老年低额蚤和蚤状蚤生长及生殖的影响王丹丽，李明云，杨天勇，胡章（宁波大学，３１５０１０）关键词老年低额　，蚤状　，温度，盐度，生长，生殖ＥＦＦＥＣＴＳＯＦＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＡＮＤＳＡＬＩＮＩＴＹＯＮＧＲＯＷＴＨＡＮＤＲＥＰＲＯＤＵＣＴ...     

渔业管理理论与中国实践的回顾与展望

渔业管理一直是世界各渔业国家所面临的难题。本文首先分析了中国渔业的特点,指出中国的渔业管理比世界上任何国家都更为复杂、更为困难,描述了中国渔业管理的历史沿革和中国渔业政策的发展脉络,指出在中国的渔业发展中渔业政策对渔业生产始终起着指导和推动的作用,认为中国初步形成了以《中华人民共和国渔业法》为基本框架,层次结构完备,措施有力,不断完善和强化的渔业管理制度。然后,介绍了渔业管理的主要理论,梳理了中国学者对渔业管理研究的主要文献,指出中国通过水产养殖支撑不断增长的水产品消费需求,成功解决了水产品需求与资源环境约束之间的矛盾,对减少捕捞野生渔业资源发挥了重大作用。文章归纳了中国渔业管理的主要制度和措施,并对其效果进行综合评述,认为几十年来,特别是改革开放以来,中国不断引进先进的渔业管理理念,促进养殖业、捕捞业、加工流通业、增殖渔业、休闲渔业等五大产业蓬勃发展,渔业生态环境修复力度不断加大,依法治渔能力显著提升;但是由于中国渔业的特点和渔业的复杂性和不确定性,中国渔业仍存在着一些明显的问题。最后,本文根据相关的渔业发展规划,展望了中国的渔业管理将朝着渔业资源总量控制、强化资源保护及生态修复的方向发展。     

北极微生物的分离及抗菌抗肿瘤活性筛选

采用多种培养基对北极地区(海洋沉积物、湖泊沉积物及土壤)微生物进行分离,并采用琼脂平板打孔法和MTT法进行了抗菌、抗肿瘤活性菌株的筛选.共分离极地微生物151株,筛选结果显示,12.4%的菌株有抗菌活性,6.2%菌株有抗肿瘤活性,其中3株同时具有抗菌、抗肿瘤活性,表明极地有良好的微生物药用资源.     

添加植酸酶日粮不同磷水平和钙磷比对生长肥育猪血液生化指标和骨骼性能的影响

本试验利用饲养试验方法,研究玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶时不同磷水平和钙磷比对生长肥育猪血清指标和骨骼性能的影响。试验选用162头20kg左右的杜长大三元杂交猪进行2×3(磷水平×钙磷比)因子饲养试验,试验分2个阶段进行,前期为生长期体重在20-60kg,后期为肥育期体重为为60-100kg。结果表明:添加植酸酶日粮磷水平对血清磷含量和碱性磷酸酶的活性影响显著(P<0.05);钙磷比对血清钙和血清磷含量的影响显著(P<0.05);添加植酸酶日粮磷水平和钙磷比对生长肥育猪骨骼性能的影响不显著(P>0.05)。在添加植酸酶条件下,降低日粮磷水平不影响猪的正常生长发育。     

香港巨牡蛎与近江牡蛎杂交及回交子代早期生长发育比较

为评估香港巨牡蛎与近江牡蛎杂交及回交育种的可行性,本文以香港巨牡蛎(Crassostrea hongkongensis)与近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)为材料,比较了两种牡蛎杂交与回交子代的受精率、孵化率、幼虫及稚贝的生长和存活率。结果表明：香港巨牡蛎卵子可以与近江牡蛎精子受精,受精率为47.33±2.52%,但近江牡蛎卵子与香港巨牡蛎精子不受精。在回交实验中,香港巨牡蛎(H♀)与近江牡蛎(A♂)的杂交牡蛎 (HA)与香港巨牡蛎(HH)或近江牡蛎(AA)都可以正常交配,但各回交组受精率明显低于两牡蛎自交组(P＜0.05)。受精后,HA与AA回交组的孵化率最低,分别为20.33±2.08%(♀A×♂HA),55.67±2.52%(♀HA×♂A),其它各实验组孵化率均大于70%。幼虫期, HA幼虫存活率明显低于两牡蛎自交组HH和AA(P＜0.05);HA幼虫生长快于AA, 但慢于HH;♀A×♂HA回交组和HA自繁组的幼虫存活率为0。稚贝期,HA稚贝存活率与HH、AA自交组存活率差异不显著(P>0.05)。HA稚贝生长快于HH, 但慢于AA。另外,研究发现♀H×♂HA回交组幼虫和稚贝的生长与HA差异不显著(P>0.05),优于其它回交组;♀H×♂HA回交组幼虫的存活率与HA差异不显著(P>0.05),其稚贝的存活率虽低于HA,但优于其它回交组。本研究为牡蛎种间杂交及回交育种奠定了一定的理论基础。