输水工程中淡水壳菜侵蚀混凝土的机理研究

淡水壳菜附着在输水建筑物内壁会导致混凝土性能劣化,研究淡水壳菜附着规律与侵蚀混凝土的微观机理对建筑物防护对策的制定具有重要价值。本文研究了淡水壳菜在输水建筑物内部附着规律、足丝入侵机制、体长空间差异性;通过原位混凝土硬度、侵蚀深度测试,分析了淡水壳菜对混凝土物理性质的影响;基于侵蚀前后混凝土微观形貌、化学元素变化及XRD衍射图谱,解析了淡水壳菜对混凝土侵蚀的微观机理,提出了侵蚀后混凝土的物相转化机制。结果表明:淡水壳菜附着密度在渡槽内部自入口到出口呈现出衰减规律;在倒虹吸内部附着密度呈现出沿程波动特点,但总体稳定。淡水壳菜平均垂向分离力与体长呈正相关关系;淡水壳菜体长在大尺度空间上表现为“南方长,北方短”特点,相差10 mm,体长分布形式符合高斯分布。淡水壳菜长期附着下,混凝土硬度降低、侵蚀深度有所增加;微观形貌疏松多孔,Ca、Fe等元素流失;混凝土的侵蚀产物主要为二氧化硅。

输水建筑物表面淡水壳菜防护涂层研发及适用性分析

淡水壳菜附着在输水建筑物壁面会导致输水结构混凝土性能劣化、糙率增加等诸多严重问题,然而当前尚缺乏切实有效的防治对策。针对输水建筑物中淡水壳菜防治难题,研发了一种无毒新型淡水壳菜防护涂层,通过试验手段表征了涂层微结构、表面能、力学性能等;研究了淡水壳菜活体在涂层表面的行为特性,对比了研发涂层与6种现存涂层表面淡水壳菜的平均附着率和平均垂向分离力,深入分析了淡水壳菜在现存涂层表面的附着机理及研发涂层的防附着机理。结果表明:与6类无毒现存涂层中防附着效果较好的硅橡胶涂层相比,本文所研发涂层淡水壳菜平均附着率、平均垂向分离力分别下降58.33%,46.67%;与混凝土表面相比,涂层表面淡水壳菜平均附着率、平均垂向分离力分别下降80.26%,91.11%。研发涂层同时具备“低表面能”“微结构”“弹性”“低污损脱除参量”特点,污损脱除参数优于同类涂层。本研究可为输水建筑物中淡水壳菜防护涂层选择与性能分析提供参考,对淡水壳菜防治提供一种新路径。

输水工程淡水壳菜污损风险及减缓措施

针对罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程潜在的淡水壳菜入侵风险,对两座水库开展了淡水壳菜及其水生生境调查。结合水生生境、浮游动植物、底栖动物、鱼类等数据,分析水库水生动物多样性时空格局及其对淡水壳菜生长繁殖的影响,探讨淡水壳菜防治的关键影响因素。从罗田水库、铁岗水库、输水管道及其他构筑物3个方面开展淡水壳菜污损时空分布预测,并提出减缓淡水壳菜生物污损的措施与建议。

淡水壳菜的危害及其近十年来防治技术研究及应用现状分析

沼蛤(Limnoperna fortunei),又称淡水壳菜,是一种大型底栖动物,在中国主要分布在南方地区。其在管道内大量生长会造成管道生物污损和堵塞、污染水质;在水电站等水利工程中会腐蚀结构面、影响设备器械正常运行。本综述归纳总结了近十年国内外的文献,本综述归纳总结了近十年国内外的文献,介绍了淡水壳菜污损对水利工程的危害,分析了淡水壳菜的防治措施研究现状,并评估了各类防治技术的优缺点及其应用现状和前景,为淡水壳菜等污损生物的防治技术研究提供科学的思路和方向。Limnoperna fortunei is a kind of macrobenthos, which is mainly distributed in the southern China. Its extensive growth in the pipeline can cause biological fouling, blockage, and pollution of water quality;In water conservancy projects such as hydropower stations, structural surfaces can corrode and affect the normal operation of equipment and instruments. This review summarizes domestic and international literature in the past decade. This review summarizes the literature at home and abroad in recent ten years, and introduces the harm of Limnoperna fortunei fouling to water conservancy projects. The research status of prevention and control measures of Limnoperna fortunei was analyzed, and the advantages and disadvantages of various prevention and control technologies as well as their application status and prospects were evaluated, so as to provide scientific ideas and directions for the research of prevention and control technologies of Limnoperna fortunei and other fouling organisms.

封闭缺氧法杀灭和去除管道中的淡水壳菜研究

在人为隔绝氧气和食物等养分的条件下，研究了淡水壳菜的壳长、水温、其与原水体积比、水中溶解氧等因素对淡水壳菜生存状况的影响。结果表明，壳长为0～5mm的淡水壳菜对缺氧环境的耐受力较差，至第8天时就已完全死亡，而壳长为10～20mm的淡水壳菜则耐受力相对较强，达100％死亡率约需11d；高水温时水中溶解氧值下降明显，导致淡水壳菜的死亡速度加快，25℃时只需7d即全部死亡，而20℃时则需11d；淡水壳菜与原水的体积比越大则溶解氧的消耗越快，淡水壳菜的死亡率随之增加。当淡水壳菜与原水体积比分别为1／3（A组）和1／4（B组）时，自试验的第2天起A组的溶解氧值一直低于B组，至第7天时A、B两组的溶解氧分别降至1．49mg/L和2．01mg／L，并且A组在第7天达100％死亡率，B组则在第9天才全部死亡。

高锰酸钾对淡水壳菜的杀灭试验

为减少淡水壳菜对原水输水管道造成的危害,对不同条件下原水中高锰酸钾对淡水壳菜的杀灭效果进行研究,结果表明:高锰酸钾对于淡水壳菜具有一定的杀灭作用,在同一温度下,杀灭效果先随质量浓度增加而增加,当质量浓度达1.5 mg/L时,杀灭速率最快,在1.8 mg/L溶液中速率稍有下降.接触2 mg/L以上高锰酸钾溶液淡水壳菜便长时间闭壳自我保护,闭壳时间可达8 d以上,此时,杀灭效果与闭壳保护时间有关,与药剂质量浓度关系不大,当闭壳达到自身营养物质消耗殆尽时则死亡.因此,高锰酸钾的投加质量浓度选择1.2～1.8 mg/L可达到尽快杀灭淡水壳菜的目的,同时节约药剂成本.随着温度的升高,杀灭效果明显提高.不同壳长的淡水壳菜对药剂的忍耐力也不同,壳长小于10 mm和大于20 mm的对药剂的忍耐力稍弱,而处于中间壳长的忍耐力较强.

原水管道中淡水壳菜足丝的溶解性能研究

淡水壳菜依靠足丝附着在管道内壁,并快速大量繁殖,会导致管道、阀门等堵塞。研究了足丝在强酸、强碱、水处理氧化剂中的溶解性能。结果表明:除次氯酸钠外,其他试验药剂都不能溶解淡水壳菜的足丝。导致足丝溶解的有效成分是次氯酸根。水中余氯达到1mg/L的次氯酸钠溶液,可在36h内完全溶解分泌24h后的足丝,127h内完全溶解老化的足丝。因此,可以通过投加次氯酸钠降低足丝的附着能力,从而去除管道中的贝壳。

输水管道中淡水壳菜的防治研究

淡水壳菜(Limnoperna fortunei)是贻贝科软体动物,能够在淡水环境大量生长,其在输水管道内大量繁殖附着,增大输水阻力,腐蚀管壁,影响水质,干扰自然生态系统,造成生态灾害。总结了国内外对淡水壳菜的研究,介绍了其生活习性及国内外采用的防治方法。结合淡水壳菜的生活习性,从预防、杀灭、清除多个方面,分析比较了各方法的适用性及优缺点。针对输水管线提出以防为主,防治结合的系统方案,为输水系统中淡水壳菜的防治提供了控制思路。

输水工程中淡水壳菜生物污损影响及防治对策研究

淡水壳菜(Limnoperna fortune)是自然河流的滤食性底栖动物,极易进入输水工程通道,在输水结构上高密度附着生长,造成生物污损,降低输水效率,威胁工程运行。本文介绍淡水壳菜的生态学特性,分析生物污损对输水工程的不利影响,总结目前已采取的防治措施及评估效果,提出应深入开展生物污损风险评估及系统定量研究,建立快速灵敏的监测预警体系等管理对策,为输水工程运行管理提供参考。

挤压系统参数对脱壳菜籽残油率影响的试验研究

研究了用于浸油的脱壳菜籽挤压膨化预处理工艺（油菜籽清理—脱壳—膨化—浸油）的可行性，及菜籽挤压膨化系统参数（挤压机螺杆末端至模板内表面的距离δ、模孔直径Ф、套筒温度T、螺杆转速N、模孔长度L）对各考察指标（膨化物含油率Y1、榨笼出油率Y2和粕残油率Y3）的影响规律和挤压系统优化参数的范围，即δ=20～30mm、Ф=8～12mm、T=80～100℃、N=20～35r／min、L=10～30mm。指出：只要挤压系统参数选择合适，油菜籽清理、脱壳、挤压膨化、浸出的脱壳菜籽浸油预处理工艺是可行的，且粕残油率较低。为生产中应用上述脱壳菜籽挤压膨化浸油预处理工艺提供科学依据。

广西壳菜果遗传多样性的ISSR研究

利用ISSR分子标记技术,对广西壳菜果4个自然种群共43个个体进行了遗传多样性研究.结果表明,广西壳菜果天然种群总体水平的遗传多样性较高,各个种群的遗传多样性水平存在差异,其中广西凭祥种群的遗传多样性水平最高,广西那坡种群的最低.通过PopGen32分析表明:有82.43%的遗传变异存在于种群内,而17.57%的遗传变异存在于种群间,遗传分化系数(Gst)为0.175 8,种群间的基因流(Nm)为2.344 7,种群间的遗传分化程度较低,基因流动足以抵制遗传漂变的影响.利用UPGMA法对4个种群进行聚类分析显示:广西凭祥、广西德保和广西靖西3个种群聚为一类,广西那坡种群单独聚为一类.

壳菜果ISSR-PCR反应体系的建立与优化

为建立一个稳定、可重复的壳菜果ISSR-PCR反应体系,以壳菜果的总DNA为试验材料,通过单因素试验、正交试验和方差分析对模板DNA浓度、dNTPs浓度、镁离子浓度、引物浓度、Taq DNA聚合酶浓度5个因素进行研究,确定了壳菜果ISSR-PCR反应的最优体系为:在20μL的反应体系中模板DNA为30ng,dNTPs浓度为0.20mmol/L,Mg2+浓度为2.75mmol/L,引物浓度为0.6μmol/L,TaqDNA聚合酶为2.2U。方差分析表明:5个因素中只有Mg2+浓度对反应体系影响最大,达到了显著性水平。

淡水壳菜在含氯水中的开闭壳行为与杀灭效果分析

对淡水壳菜在含氯和不含氯原水中的开闭壳行为进行了观测分析,对比了在短期加氯、间歇性加氯和持续加氯情况下活体淡水壳菜开闭壳行为的变化。结果表明,淡水壳菜在余氯为0.5 mg/L的原水中具有闭壳保护的能力,转移至无氯环境中后即开壳摄取养分;不同加氯方式对淡水壳菜的杀灭效果不同,持续加氯的效果最好,间歇性加氯的次之,短期加氯的杀灭效果最差。

壳菜果树脂道发育过程的组织化学研究

经组织化学研究发现 ,壳菜果 (Mytilarialaosensis)初生结构树脂道发育过程的 5个不同阶段中 ,基本组织细胞与树脂道细胞中的多糖与树脂含量呈正比消长关系 ;树脂道细胞形成多糖和树脂的时间晚于基本组织细胞 此结果提示 ,树脂主要由基本组织细胞经多糖转化形成后转输到树脂道上皮细胞 ,再由上皮细胞分泌到空腔 。

双花木属和壳菜果属(金缕梅科)的核型研究

本文对金缕梅科Hamamelidaceae双花木属Disanthus Maxim.的长柄双花木D.cercidifoliussubsp.longipes和单种属壳菜果属Mytilaria Lee.首次进行了染色体计数和核型分析。结果表明:长柄双花木与产自日本的双花木D.cercidifolius subsp.cercidifolius的体细胞染色体数目一致,均为2n=16,前者无"st"或"t"染色体,表明该亚种可能比较原始;壳菜果Mytilaria laosensis Lec.的染色体数目为2n=26,x=13。前人报道的金缕梅科染色体基数为x=8和x=12,因此x=13可能是金缕梅科的一个新染色体基数。联系该属的形态特征及其与马蹄荷属Exbucklandia R.W.Brown的关系,作者支持将壳菜果属处理为独立的亚科,即壳菜果亚科Mytilarioideae。

壳菜果植物树脂道的发生、发育及分布的研究

经解剖观察，发现壳菜果（Ｍｙｔｉｌａｒｉａｌａｏｅｎｓｉｓ）植物初生结构能自然形成树脂道，而次生结构不能自然形成。树脂道原始细胞发生位置为离顶端１２０～１４０μｍ的区段上，与初生分生组织同时形成。以后原始细胞经历；（１）原始细胞分裂阶段；（２）树脂道发生阶段；（３）树脂道扩张阶段；（４）树脂道成熟阶段；（５）树脂道破毁阶段而完成其功能周期。壳菜果植物的树脂道以裂溶生方式发生，分布在维管束外侧的皮层中。

脱壳菜籽饼粕生产植酸新工艺的研究

研究表明脱壳菜籽饼粕脱毒液中含有大量的矿物离子,提取植酸时无须加入外源阳离子沉淀植酸,利用其本身含有的阳离子,调整溶液pH即可沉淀出植酸盐。最佳参数为:用3%盐酸室温下浸提45min,浸提2次后用NaOH溶液调节溶液的pH至9～10,弃去溶液后用0·3mol/L盐酸溶解沉淀,以2%BV/min流速流过732型阳离子树脂交换柱,再以2%BV/min的流速流过D315树脂上柱吸附,以2mol/LHCl按3%BV/min的流速洗脱植酸,产品得率91·10%,纯度为76·84%。

淡水壳菜对大型输水工程混凝土表面侵蚀及防护措施研究

输水工程混凝土结构服役过程中常遭受生物侵蚀,侵蚀机理研究以及如何防护问题引起关注,侵蚀防护措施中要综合考虑防除效果、环保性、可操作性及成本问题,但可应用实际工程的很少,有关混凝土生物污损问题目前无法有效解决。鉴于华南地区某大型输水工程存在淡水壳菜侵蚀的问题,研究了淡水壳菜对混凝土面的侵蚀作用,对比分析了多种涂料涂覆方法的效果,确定了工程处理措施。研究表明,淡水壳菜形成的污损体系共同对混凝土表面产生侵蚀破坏,淡水壳菜通过生命活动,分泌有机酸对混凝土中的Ca(OH)_2和C-S-H凝胶进行腐蚀;通过呼吸产生CO_2使混凝土碳化,导致混凝土芯样的pH值下降。结合已建工程特点,采用混凝土面布设涂层的措施进行防护,现场涂覆试验和挂板试验,结果表明:BX涂料具有很好的防护效果。

淡水壳菜在深圳市原水管道中的繁殖规律

本文研究了淡水壳菜在深圳市原水管道中的繁殖生境、雌雄性比、受精方式及个体发育和繁殖期。结果表明,优势雌雄性比约为2:1,各月份的优势雌性维持在65%左右;有体内受精和体外受精两种受精方式;个体发育经历了卵裂、囊胚期、原肠胚期、担轮幼虫、面盘幼虫和稚贝;繁殖期2月～9月,最佳繁殖期3月～7月。

防护材料防止淡水壳菜附着的试验研究

淡水壳菜对混凝土具有一定的侵蚀性,涂料防附是一种相对可行、高效的防治方法,找到最优的防附涂料对以广州蓄能水电厂工程（以下简称＂广蓄工程＂）为代表的水利工程防治生物污损具有重要的现实意义。利用9个月的自然附着试验研究了市场上常用的18种混凝土防附涂料（聚脲、硅烷、环氧树脂等）防止淡水壳菜附着的效果,结果表明：排在第一梯队（附着密度在空白组的15%以内）的材料有硅烷浸渍、氟碳树脂、SK-聚脲1和SK-环氧YEC,排在第二梯队（附着密度在空白组的15%~30%）的材料有SK-聚脲2、改性硅酸盐和改性丙烯酸树脂。结合涂料的耐久性考虑,最后推荐SK-聚脲1和SK-环氧YEC作为适用广蓄工程的混凝土防附材料。