MMT改性淀粉基纳米复合纤维的海水降解性能

不可降解渔具造成的“白色污染”和“幽灵捕捞”问题已严重威胁到海洋的生态环境,开发可降解渔具材料已经成为我国渔业可持续发展的有效途径之一。本实验采用熔融纺丝法制备淀粉(STR)/高密度聚乙烯(HDPE)/纳米蒙脱土(MMT)纳米复合纤维,研究MMT对纳米复合纤维的热学性能、力学性能、动态力学性能与海水降解性能的影响。结果显示,引入MMT后,纳米复合纤维的熔融温度(Tm)移向低温,结晶度增加,而断裂强度下降。此外,MMT的加入显著降低了聚乙烯的玻璃态储能模量和内部损耗,但对淀粉相影响不显著。4个月海水降解结果显示,与STR/HDPE纤维相比,STR/HDPE/MMT纳米复合纤维失重率增加了约5%,纤维直径减小了约11%,这表明MMT加快了STR/HDPE纤维的降解过程。本实验系统研究了MMT改性淀粉基纳米复合纤维的海水降解性能,可为渔业等海洋产业用降解新材料的开发与应用提供参考。     

渔用纳米蒙脱土改性聚乳酸单丝降解性能

为研究纳米蒙脱土(nano-MMT)改性聚乳酸(PLA)单丝在海水环境中的降解特性,试验测试了纯PLA单丝、0.5wt%、1.0wt%nano-MMT/PLA单丝在浙江舟山海域海水中15个月的降解特性。结果显示,纳米蒙脱土改性聚乳酸单丝在海水环境中自然降解9个月时间内,其力学性能和数均分子量下降较为缓慢;当降解时间超过9个月后,改性聚乳酸单丝的断裂强度和数均分子量呈加速下降趋势。表明改性聚乳酸单丝在海水中降解9个月后进入加速降解阶段,推断改性聚乳酸单丝在海水环境中的最佳使用寿命为9个月。加入nano-MMT后,改性聚乳酸单丝力学性能和数均分子量下降较纯聚乳酸单丝要快。在海水中降解15个月后,加入0.5wt%nano-MMT的改性聚乳酸单丝断裂强度和数均分子量分别下降了25.0%和50.0%,而纯的聚乳酸单丝则仅下降了20.4%和30.6%。由于nano-MMT的加入,会使PLA与nano-MMT的界面结合产生缺陷,nano-MMT与聚乳酸大分子链之间的界面结合缺陷会成为水分子进入聚乳酸大分子内部的通道,从而加速改性PLA单丝在海水环境中的降解。同时nano-MMT的加入会加快改性PLA单丝耐磨性的下降趋势,纯PLA单丝在海水中降解15个月后,耐磨度由2.20 F/tex下降为1.32 F/tex,耐磨度下降40%;而0.5wt%nanoMMT/PLA的耐磨度由2.34 F/tex下降为0.70 F/tex,耐磨度下降70.1%。     

聚己内酯在海水中降解性能的研究

研究聚己内酯(PCL)样条在海水中历经10个月的可降解性能。对每个月取样样品的降解性能通过凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)和力学性能进行评价,并对试样的内部形貌采用扫描电镜(SEM)进行观察。SEM照片显示,随着降解时间的增加,材料内部并没有出现明显空洞和裂纹,但样品淬断面变得平整,显示材料的脆性增加。GPC结果显示,随着在海水中降解时间的增加,样品分子量及其分布均逐渐减小;样条的力学性能下降,由于水分子的增塑作用,在海水中降解4~7月期间,样条的拉伸强度和断裂伸长率下降的趋势变缓。DSC分析显示,由于分子链段的断裂和优先降解无定形区域这两方面的共同因素,随着降解时间的增加,样品的结晶度略为增加。FTIR分析测试进一步证明了GPC和DSC的测试分析结果。分析表明PCL样品在海水中具有一定的降解性,但是降解速度较为缓慢。     

渔用HDPE/淀粉复合材料的结构与性能

采用熔融共混法制备高密度聚乙烯(HDPE)/淀粉复合材料,研究了淀粉含量(w淀粉)对HDPE/淀粉复合材料的流变性、微观结构、热性能、力学性能与动态力学性能的影响。结果显示,淀粉含量为20 wt%时淀粉在HDPE基体中呈微米级均匀分布,淀粉含量增加到30 wt%和50 wt%时呈球状聚集体,其平均粒径从0.6μm增加到0.8μm。随淀粉含量增加,HDPE/淀粉复合材料的断裂强力和断裂伸长率显著降低。不同淀粉含量的HDPE/淀粉复合材料均被检测到3个转变峰。HDPE低温下的γ转变峰对应为聚乙烯的玻璃化转变峰,对应于非晶态链段的运动,淀粉含量对γ转变峰影响不大。纯HDPE不存在β峰,β转变与淀粉分散相有关,随淀粉含量增加,复合材料的β峰变宽。高温区出现的α转变与聚乙烯结晶区附近受限链段的运动有关,是一个复杂的多重松弛过程。研究表明,引入一定含量的淀粉可以改善HDPE的加工流变性和韧性,为制备高性能可降解淀粉基渔用材料提供了理论和技术支撑。     

石油降解复合菌群构建及降解性能研究

为有效降解环境中的石油污染,在现有可降解石油的菌株中筛选出了高效石油降解菌:赤红球菌、GP3A、鞘氨醇杆菌以及无色杆菌,通过细菌相互组合构建出26个复合菌群,其中赤红球菌、鞘氨醇杆菌以及无色杆菌三株细菌组合对石油降解率最高,达到70.32%。通过正交实验法确定了三株细菌最优比例为,赤红球菌∶鞘氨醇杆菌∶无色杆菌=2∶1∶2。该石油降解菌群的最佳培养条件是培养基温度35℃,初始培养pH值7.0,石油浓度为5%,降解率达到77.12%。     

海水虾蟹混养池中氨氮降解菌的分离筛选与鉴定

采集海水虾蟹养殖池底泥,在以(NH4)2SO4为唯一氮源的选择性培养基上分离得到17株细菌,利用纳氏试剂分光光度法测定其氨氮降解能力,筛选出降解率较高的菌株X14-1-1。该菌株在氨氮质量浓度50mg/L时,72h内使氨氮质量浓度降至1.65mg/L,降解率可达96.7%;在氨氮质量浓度5mg/L时,72h内降解率可达74.01%。采用盐酸萘乙二胺分光光度法测定其降解亚硝酸盐的能力,结果显示,菌株X14-1-1在72h对亚硝酸盐的降解率达到67.2%。该菌株为革兰氏阴性短杆菌,大小为1.47~2.54μm×0.37~0.53μm,平板菌落呈乳白色,圆形。通过形态观察、生理生化试验及16SrDNA鉴定,初步确定X14-1-1属食油假单胞菌,命名为Pseudomonas oleovorans X14-1-1。该菌株在海水养殖环境水质调节及养殖废水处理方面具有潜在的应用价值。     

渔用纳米蒙脱土改性聚乳酸纤维制备及性能

以双官能团有机化改性纳米蒙脱土(nano-MMT)为改性添加剂,采用熔融纺丝工艺制备渔用nanoMMT改性聚乳酸(PLA)纤维,研究了渔用改性PLA纤维的形态结构、力学性能、热稳定性和耐磨性能。结果表明,双官能团有机化改性纳米蒙脱土的加入,能够提高PLA纤维的结晶速度和结晶度。当nano-MMT含量为0.5%时,所制得改性PLA纤维的综合力学性能最优,断裂强度为3.2 c N/dtex,断裂伸长率为26.8%。改性PLA纤维的热降解性能下降意味着nano-MMT的加入有利于其在实际使用过程中的降解。在干摩擦和水润滑两种条件下,纯PLA纤维的耐磨度分别为2.20 F/tex和5.76 F/tex。当加入0.5%nano-MMT时,纳米蒙脱土改性聚乳酸(nano-MMT/PLA)纤维在干摩擦和水润滑两种条件下的耐磨度分别为2.34 F/tex和6.03 F/tex,此时nano-MMT/PLA纤维的耐磨性能最好。当nano-MMT的含量增加时(≥0.5%),nano-MMT/PLA纤维的耐磨性反而下降。     

糊化淀粉尿素对奶牛产奶性能的影响

主要探讨在奶牛精料补充料中添加不同浓度的糊化淀粉尿素对奶牛产奶性能的影响,采用单因素试验设计方法,在中国荷斯坦奶牛精饲料中添加0%、1%、1.5%、2%的糊化淀粉尿素。考察添加不同浓度的糊化淀粉尿素对奶牛产奶量、乳脂率、乳蛋白的影响。结果表明:添加1.5%糊化淀粉尿素奶牛产奶量及饲料利用率的提高达到最佳,对乳脂率、乳蛋白的影响不显著。     

大型海藻的细菌降解试验

研究了褐藻酸降解菌的筛选及利用其降解海带和裙带菜的方法及适宜条件。结果表明,褐藻酸降解菌更易降解嫩海藻,其降解能力与菌液或酶液的pH、盐度有很大的关系,先培养细菌离心后降解海藻、培养细菌后不离心降解海藻、培养细菌与降解海藻同时进行这三种方式对海藻都有降解能力,但效率依次降低。     

高盐环境下Cr(VI)/亚硫酸盐体系氧化降解效能研究

鉴于亚硫酸盐处理含Cr(VI)废水时会产生氧化性极强的硫酸根自由基和羟基自由基,使得亚硫酸盐的消耗量增加,为提高亚硫酸盐的利用率并将产生的活性自由基加以利用,选取了常见的偶氮染料酸性橙7(AO7)作为目标有机污染物用以捕获产生的活性自由基,以达到含Cr(VI)废水和有机污染废水协同处理的目的。通过紫外可见吸收光谱法和显色法测定AO7、Cr(VI)和亚硫酸盐等各反应物的浓度变化,采用自由基捕获方法鉴定反应中的活性氧化物种。结果表明,Cr(VI)/亚硫酸盐体系能够在降解AO7的同时,将Cr(VI)转化为Cr(III), S(IV)氧化为硫酸根离子。在[Na2SO3]0=0.5 mM、[Cr6+]0=0.1 mM、pH=3.0条件下,Cr(VI)/亚硫酸盐体系对AO7的降解效果最好,反应60 min后,AO7降解率和Cr(VI)的还原率分别为86.1%和82.0%,且氯离子的加入几乎无影响。在反应体系中加入0.1 mM乙醇或叔丁醇后,AO7的降解受到不同程度影响,在Cl?= 0/300 mM条件下,AO7的降解率分别变为56.6%/71.7%和80.7%/81.5%,证明该体系中的主要氧化物为SO4?? 和?OH,且起主要作用的是SO4??。AO7降解实验、可吸附卤代物(AOX)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)结果表明,Cr(VI)/亚硫酸盐体系在高盐环境下能保持较高的降解效率,且不会增加氯代二次产物的生成,这种新型的氧化降解体系有望在高盐工业废水处理中得到应用。     

Field tests of Poly(I:C) immunization with nervous necrosis virus (NNV) in sevenband grouper, Epinephelus septemfasciatus (Thunberg)

It was recently reported that Poly(I:C) immunization with live nervous necrosis virus (NNV) confers protection in sevenband grouper, Epinephelus septemfasciatus (Thunberg), from NNV infection. In the present study, we conducted field tests with sevenband grouper for the evaluation of Poly(I:C) immunization efficacy. In the first experiment, sevenband grouper were immunized with NNV followed by Poly(I:C) administration 7 weeks before natural occurrence of viral nervous necrosis (VNN). Survival rate of the naïve fish was 71.0%, whereas that of the immunized fish was 99.8%. In the second experiment, sevenband grouper were immunized 10 months before VNN occurrence and survival rate of the non‐treated and vaccinated fish was 79.5% and 97.5%, respectively. In the third experiment, we administered Poly(I:C) to sevenband grouper at 20 days after natural occurrence of VNN. The survival rate of the non‐treated fish was 9.8%, whereas that of fish administered Poly(I:C) was 93.7%. Based on these results, it was concluded that Poly(I:C) immunization conferred protection in fish against NNV infection in field tests and the protection lasted more than 10 months. Furthermore, even after occurrence of VNN, fish mortality could be reduced by Poly(I:C) administration and there was an unexpected curative effect on VNN‐affected fish.     

皱纹盘鲍与光棘球海胆筏式混养研究

皱纹盘鲍与光棘球海胆的混养可有效地防治污损生物的附着。综合分析鲍与海胆的生长、存活及防污损生物附着的效果,在生长期、高温期和恢复生长期混养海胆的最适密度分别为１５．２０个／格和１５－２０个／格。     

固相萃取-液相色谱串联质谱法同时测定养殖海水中17种喹诺酮类药物

建立了固相萃取-液相色谱串联质谱法(SPE-LC-MS/MS)同时检测养殖海水中17种喹诺酮类药物残留的分析方法。海水经酸化处理后,采用HLB固相萃取柱富集、净化目标化合物,通过对比水样在不同上样pH、淋洗液与洗脱液等条件下的回收率,以此对前处理方法进行优化。收集到的洗脱液经氮气吹干后用流动相定容至1 ml,待测。色谱流动相A相为0.1%甲酸水溶液,B相为乙腈,所有药物经梯度洗脱进行分离,在LC-MS/MS正离子模式的多反应监测模式下进行定性定量分析。17种化合物可以在10 min中内得到较好的分离,线性范围为1–200 ng/ml,线性相关系数均大于0.999,检出限均在2–10 ng/L范围内,定量限均在5–20 ng/L范围内。以空白海水为基质,在20、100、200 ng/L三个不同添加水平下采用内标法定量的加标回收率均在71.3%–125.0%范围内,相对标准偏差(RSD)为2.44%–12.27% (n=5)。采用该方法对黄海灵山湾近岸4个养殖场进行海水采集并检测,共检测出4种喹诺酮类药物,分别是恩诺沙星、氧氟沙星、诺氟沙星和环丙沙星,其中,恩诺沙星浓度最高。研究表明,该方法快速、可靠,适用于养殖海水中喹诺酮类药物的检测。     

渤海中部海域沉积物中Hg的校正及其空间分布特征

以2013年5月从渤海采集到的表层沉积物及水样为研究对象,对渤海中部海域汞(Hg)的空间分布规律进行分析。结果显示,沉积物中,Hg的含量为(1.058–9.256)×10-3 mg/kg,平均值为4.781×10-3 mg/kg;水体中,Hg的含量为0.005–0.240μg/L,平均值为0.090μg/L。由于沉积物的粒度组成是影响重金属元素沉积中最显著的影响因素之一,故本研究采用归一化法对Hg的“粒度效应”进行校正,并以水体中的Hg作为参照与校正结果进行对比,来分析沉积物中的Hg对周边环境造成的影响。将校正后沉积物与水体中的Hg进行相关性分析,二者相关性显著(R=0.634, P<0.001, n=29)。推测,水体中的Hg主要来自于沉积物中Hg的释放。由此可见,这种“二次污染”会对周边环境造成长期的危害,在治理的过程中需要引起重视。     

鱼体内环境激素DMP和DEP的检测方法

建立同时检测鲫(Carassuys auratus Linnaeus)血浆和肌肉中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的高效液相色谱方法,进行初步的代谢动力学研究。血浆样品经液-液萃取,肌肉样品经液-液萃取和固相小柱处理后,以乙腈∶水=40∶60(V/V)为流动相,流速1.0mL/min,采用SHIMADZU ODS柱(150mm×4.6mm;i.d.,5μm)色谱柱分离。测定鲫经口染毒后血浆和肌肉中DMP和DEP的浓度。结果表明,标准曲线线性范围为0.05~10.0μg/mL,线性关系良好(r>0.99),定量限为0.05μg/mL,回收率95%以上,日内变异系数和日间变异系数均低于15%。经口染毒48h内,鲫血浆和肌肉中均能检测到DMP和DEP的残留。该法操作简便、快速、灵敏、准确,已经初步用于鲫血浆和肌肉中DMP和DEP的代谢动力学和残留研究。     

斑马鱼雄核发育技术研究

为探索人工诱导斑马鱼雄核发育二倍体克隆鱼的途径和方法,运用紫外线照射卵子使其遗传物质失活,利用斑马鱼体表花纹形态作为遗传标记,使用热休克技术阻止受精卵的第一次卵裂加倍染色体。试验结果表明总辐射剂量为120mJ cm2紫外线照射斑马鱼卵可以使雌核遗传物质完全失活;体表花纹为豹斑花纹被证实是由纯合隐性基因控制的性状,可以作为雄核发育遗传标记;遗传失活卵受精后经2min,(41 5±0 5)℃的热休克后出现两个染色体加倍的高峰期,分别为受精后的11min和23min,且后一时期效果优于前一时期,最高二倍体诱导率达46 15%;经遗传分析,共获得正常存活的雄核发育二倍体克隆鱼19尾,说明经过优化的紫外线结合热休克等染色体操作技术,可以成为诱导雄核发育二倍体克隆鱼的有效手段。     

鱼体内环境激素ＤＭＰ和ＤＥＰ的检测方法

建立同时检测鲫(Carassuys auratus Linnaeus)血浆和肌肉中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的高效液相色谱方法,进行初步的代谢动力学研究.血浆样品经液-液萃取,肌肉样品经液-液萃取和固相小柱处理后,以乙腈:水= 40:60(V/V)为流动相,流速1.0 mL/min,采用SHIMADZU ODS柱(150 mm×4.6 mm; i.d., 5 μm)色谱柱分离.测定鲫经口染毒后血浆和肌肉中DMP和DEP的浓度.结果表明,标准曲线线性范围为0.05～10.0 μg/mL,线性关系良好(r>0.99),定量限为0.05 μg/mL,回收率95%以上,日内变异系数和日间变异系数均低于15%.经口染毒48 h内,鲫血浆和肌肉中均能检测到DMP和DEP的残留.该法操作简便、快速、灵敏、准确,已经初步用于鲫血浆和肌肉中DMP和DEP的代谢动力学和残留研究.