固相萃取-液相色谱-质谱法检测水产养殖水中的孔雀石绿及其代谢物、氧氟沙星、恩诺沙星和土霉素微量残留

研究创建固相萃取-液质色谱-质谱法检测水产养殖水中的孔雀石绿及其代谢物、氧氟沙星、恩诺沙星和土霉素微量残留的分析方法。随机在水产养殖厂采集水产养殖水样2 L,过滤以去除肉眼可见异物,加0.1 mol/L氢氧化钠或盐酸溶液,调节pH值至7.0,取预处理过的水样1 L置样品架上,以15 mL/min的流量,过固相萃取柱,最后用15 mL 50%甲醇洗脱,收集洗脱液,最后将洗脱液于水浴45℃氮吹至近干,再加甲醇定容至1 mL,混匀,上液相色谱-质谱仪定量检测。孔雀石绿、隐色孔雀石绿、氧氟沙星、恩诺沙星和土霉素在0.002~4.0μg/mL浓度范围内,线性系数均大于0.995,线性关系良好;5种目标物检出限范围在0.07~0.47μg/mL之间;平均回收率在87.2%~102.6%之间;重复性相对标准偏差在5.0%以内。结果证明,此方法检出限低、操作步骤简单、检测结果准确,适用于水产养殖水中极微量杀菌剂、抗生素等残留的检测。

高效液相色谱串联质谱法测定水产养殖水中氟虫腈及其代谢物残留

为了能够快速筛查水产养殖水中氟虫腈及其代谢物含量,使用液液萃取前处理,高效液相色谱串联质谱联用建立了养殖水中氟虫腈及其代谢物的检测方法。优化后的前处理条件:养殖水过滤后取100.0 mL,以石油醚作为萃取溶剂,摇匀后,取上清液,共提取3次,提取液40℃以下氮吹近干,以1.0 mL甲醇水复溶,过膜,上机检测。色谱条件:色谱柱:Eclipse Plus C18,流动相为甲醇-水,在7 min内氟虫腈及其代谢物分离良好。质谱条件:电喷雾离子源(ESI);负离子模式同时扫描;多反应监测(MRM)采集方式。氟虫腈及其代谢物在10~500 ng·mL^(-1)的范围内均具有良好的线性关系,相关系数不小于0.999,平均加标回收率为65.9%~88.5%,相对标准偏差为1.8%~13%,各组分方法定量限为0.1 ng·mL^(-1)时信噪比均大于10。该方法适用于养殖水中氟虫腈及其代谢物的快速检测。

生态沟—根孔湿地系统对大规模水产养殖尾水的净化作用

[目的]分析基于根孔湿地构建的生态沟渠对水产养殖尾水的净化效果,为大面积养殖区循环养殖和污染减量化提供科学参考。[方法]选取养殖面积超过500 hm^(2)的宁夏回族自治区贺兰县寇家湖园区进行试验,以原有农田排水沟渠为基础,在沟渠两岸构建根孔湿地提升其净化能力,于2022和2023年对沿程水体进行采样,分析该系统对大面积水产养殖区产生的养殖尾水的净化效果。[结果]2022年系统初运行时生态沟渠能有效净化养殖尾水中的磷酸盐、亚硝酸盐和氨氮,净化率分别为97.15%,96.00%和59.65%;2023年日常运行时该生态沟渠能有效净化大面积养殖区日常养殖过程中产生的养殖尾水,对磷酸盐、亚硝酸盐和氨氮净化率最高可达到87.70%,72.89%和83.15%,系统净化末端氨氮浓度低于0.5 mg/L,达到《地表水环境质量标准(GB3838—2002)》的Ⅱ类标准;缩短1/2的净化路程后,生态沟渠对养殖尾水依旧具有较好的净化效果,两个长度下生态沟渠出水口的营养盐浓度无显著性差异(p<0.05)。[结论]基于根孔湿地构建的生态沟渠能有效处理大面积水产养殖区日常养殖过程中产生的尾水,可实现养殖尾水的循环利用。

不同生物炭对水产养殖尾水中磷的去除研究

磷超标的水产养殖尾水易导致受纳水体富营养化,而目前常用处理方法存在二次污染、费用高、稳定性较差等弊端。生物炭作为经济除磷材料已被广泛研究,但缺乏其处理实际养殖尾水的基础数据。制备了4种生物炭,即杉木生物炭(WBC)、菌渣生物炭(VBC)、鳗鱼粪便生物炭(MBC)及改性杉木生物炭(SBC),并研究其对淡水养殖场尾水、淡水养殖场尾水浓缩水及海水养殖尾水中磷的去除效果。结果表明,生物炭对TP的去除效果随着投加量的增加而提高,SBC处理效果最优,VBC次之,WBC除磷能力较差,而MBC则会释放磷。SBC对3种养殖尾水中活性磷的吸附在30~60 min后达到平衡(去除率76.78%~93.07%),而对有机磷的去除率仅为14%~17%;SBC对不同形态磷的吸附过程均可用拟二级动力学模型拟合,且吸附活性磷的机制主要为配体交换和化学沉淀。该研究有望为生物炭处理实际含磷废水提供指导,促进生物炭及其改性材料从基础研究走向实际应用。

HPLC-MS/MS法测定水产养殖用水中6种常用抗生素残留

建立全自动SPE富集、净化作水产养殖用水中的恩诺沙星、环丙沙星、氨苄西林、双氯西林、头孢氨苄和头孢拉定6种抗生素UPLC-MSMS法定性、定量检测的分析方法。随机在水产养殖池塘中采集水产养殖用水,取约5L,去除杂物后调节pH至中性,取调节pH后水样500mL,以流速25mL·min^(-1)的流速,过固相萃取柱富集、净化,净化液氮吹至近干,残渣加1.0mL丙酮溶解,上UPLC-MS/MS定量检测。恩诺沙星、环丙沙星、氨苄西林、双氯西林、头孢氨苄和头孢拉定在浓度0.001~2.0μg·mL^(-1)范围内,线性关系良好;检出限分别为0.021μg·L^(-1)-0.015μg·L、0.036μg·L^(-1)、0.013μg·L^(-1)、0.020μg·L^(-1)和0.009μg·L^(-1);加样回收率范围在86.1~102.1%;重复性RSD分别为1.9%、2.1%、2.4%、2.3%、2.9%、2.7%。实验结果证明,此方法具有操作简单、准确等特点,可以用于水产养殖用水中抗生素的监测。

基于菌藻共生的水产养殖尾水零排放研究与展望

首先介绍了菌藻共生系统类型,并进一步阐述了菌藻共生系统的应用和污染物去除机理,最后对菌藻共生系统在实现水产养殖尾水零液体排放中的应用进行了探究,为水产养殖尾水的高效、资源化处理提供参考。

水产养殖尾水高效脱氮技术和装置的研究

结合脱氮生物滤池技术与流离生化法,构建了以脱氮为主要目的、兼顾其他指标达标处理的水产养殖尾水净化装置,在野外条件下,探究其对低C/N、高浓度DO的水产养殖尾水中主要污染物的去除效率。在间歇式进出水、无曝气、HRT为4.8 h的运行工况下,通过连续6个月的跟踪监测,分析了水质指标的变化及尾水净化后主要污染物的去除率。研究表明,实验装置对低C/N、高浓度DO的水产养殖尾水反硝化脱氮效率较高,对其他污染物也有较好的净化效果,各项主要污染物均可稳定达到SC/T 9101—2007《淡水池塘养殖水排放要求》。

水产养殖尾水排放标准实施背景下的挑战与建议——基于广东省水产养殖尾水排放标准的解读

为了促进水产养殖业的可持续发展,提高环境保护水平,改善水域质量,广东省颁布了《水产养殖尾水排放标准》(DB44/2462-2024)。在实施新标准的背景下,水产行业该如何应对。文章主要解读了广东省水产养殖尾水排放标准,强调了标准中的一些关键要点,并根据目前尾水处理技术水平和水产养殖情况提出了一些建议,希望为建立“资源节约、环境友好”的现代渔业发展新模式提供参考。

MBR工艺在水产养殖尾水处理中的研究进展

膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)是一种由膜分离技术和生物污水处理技术相结合的新型废水处理系统,在尾水处理中受到了广泛关注。然而,单一的MBR不能满足水产养殖尾水处理的需求,与其他工艺结合是强化MBR可行的方式,因此出现了许多新型的MBR。本文针对水产养殖MBR的发展历程、组合工艺、相关重要参数以及膜污染的研究情况进行综述,并对未来MBR在水产养殖尾水处理中的研究方向及重点提出展望。

关于广东省水产养殖尾水排放标准的解读与分析

为了响应农业农村污染治理攻坚战行动计划有关要求,推动地区水产养殖业绿色发展,保护和改善水环境质量,各地方相继开展了水产养殖业水污染物排放控制标准制修订工作,适应当前水产行业发展及监管需求。2024年2月,广东省在二次征求意见后也正式发布了《水产养殖尾水排放标准》(DB44/2462-2024),并在2024年5月1日实施。由于新标准发布时间与实施时间相距较短,而且在适用范围、控制指标、排放限值和海淡水养殖的判别等方面具有一定的独特性,故本文选取已正式出台且包含海淡水养殖尾水要求的海南、福建和江苏地方标准进行了对比与分析,比较各自的不同之处并尝试寻求其独特性的背后原因,为新标准的理解与实施提供参考;最后还提出了当下水产养殖尾水治理的建议。

用于吸附养殖尾水中Cu^(2+)的温度敏感型淀粉基水凝胶制备及性能分析

为了快速移除水产养殖尾水中的铜离子(Cu^(2+)),合成了一种新型温度敏感多糖基水凝胶,以具有结构和性能优势的2-羟基-3-异丙氧基丙基淀粉醚(HIPS)和羧甲基淀粉钠(CMS)为原料,以乙二醇二缩水甘油醚(EDGE)和CaCl 2为交联剂,通过形成共价键和离子键的混合交联方式制备具有温度敏感性能的HIPS/CMS复合凝胶,利用傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对复合凝胶的结构和内部形貌进行表征,研究复合凝胶的温度敏感性能,并探究了复合凝胶对水产养殖尾水中Cu^(2+)的吸附效果。结果表明:HIPS/CMS复合凝胶具有优异的温度敏感性能,当温度高于其体积相转变温度(VPTT,34.1℃)时,复合凝胶体积明显收缩,溶胀率从62.1倍下降至33.6倍;HIPS/CMS复合凝胶对水产养殖尾水中Cu^(2+)具有良好的吸附性能,最大吸附量可达25.2 mg/g;复合凝胶对Cu^(2+)吸附过程符合Langmuir吸附模型,属于单分子层化学吸附;利用该复合凝胶的温度敏感性能,可实现HIPS/CMS复合凝胶的回收再利用,并且经5次吸附-解吸循环后吸附量仍可达15.1 mg/g。研究表明,本研究制备的HIPS/CMS复合凝胶对养殖尾水中的Cu^(2+)的去除效果较好且绿色环保,可以重复使用。

“三池一坝一湿地”工艺在集中连片淡水池塘养殖尾水处理中的应用——以邓金渔场养殖尾水处理项目为例

以邓金渔场养殖尾水为研究对象,探索了集中成片淡水池塘养殖尾水处理的有效路径。实践表明,应用“三池一坝一湿地”工艺,不引入化学类絮凝剂,水产养殖尾水经物理分离和生物作用,其中的悬浮物总量、TN、TP、CODMn等各项指标均可达到淡水池塘养殖水排放要求,可实现达标排放。

安徽省水产养殖尾水治理典型模式分析与发展建议

由于水产养殖业的快速发展及养殖产量大幅提升,不可避免地带来养殖水环境污染等难题。水产养殖尾水治理是“绿水青山就是金山银山”发展理念的重要实践,也是推进水产养殖业绿色高质量发展的必然要求。本研究以安徽省为例,分别从水产养殖及尾水治理现状、尾水治理典型模式、存在的问题和对策、发展建议等方面,对当前环保高压态势下水产养殖尾水治理模式进行总结分析,旨在为安徽省水产养殖业转型升级、绿色高质量发展提供借鉴和参考。

不同植物搭建人工湿地的根系分泌物组成及其对养殖尾水的处理效果

种植植物的人工湿地可以通过根系分泌物及根际泌氧显著提高其对养殖尾水处理的性能。而不同植物种类和环境会影响根系分泌物释放情况,本实验通过搭建三组垂直流人工湿地处理养殖尾水,分别为无植物(NP)、风车草组(FCC)、鸢尾组(YW)。检测其根系分泌情况并分析其与污染物去除率间的相关性。样品中检测到并且具有CAS号(CAS Registry Number)的化合物共有84种,其中鸢尾有82种,风车草有24种。鸢尾组检测出的柠檬酸的相对浓度为(62.3±9.65)μg/mL,为检测出的相对浓度最高的根系分泌物,且其与NO_(3)^(-)-N和TN的去除率呈显著的正相关。种植植物组对NO_(2)^(-)-N的去除效果更稳定且显著高于NP组;种植植物组对NO_(3)^(-)-N的去除率显著高于NP组,YW组显著高于FCC组,其中L-苯丙氨酸、柠檬酸等根系分泌物与NO_(3)^(-)-N的去除率呈正相关;对NH_(4)^(+)-N和TN的去除率,种植植物组均显著高于NP组,其中FCC组对NH_(4)^(+)-N的去除率高于YW组,分泌物L-缬氨酸和胆碱与NH_(4)^(+)-N的去除率呈正相关。本研究利用高效液相色谱串联质谱技术较为全面地检测了风车草与鸢尾的根系分泌物组成情况,为应用根系分泌物强化人工湿地提供了理论参考。

光-Fenton氧化技术研究进展及其处理水中典型新污染物的应用

水产养殖水体中残留的各种难降解有机污染物使水质下降,影响水产品的质量,阻碍水产养殖业的可持续发展。通过将太阳光引入到传统Fenton反应中而构建的光-Fenton氧化技术具有pH响应范围广、自由基产量多、有机污染物矿化程度高等诸多优势,已成为当前水处理领域研究的热点。本研究系统总结了光-Fenton氧化技术的基本原理,分析了光-Fenton氧化体系常见的催化剂类型、影响光-Fenton氧化体系效率的因素以及其在处理水中典型新污染物方面的应用,并指出开发新型催化剂以实现H2O2原位光化学生成和提高催化剂稳定性及可回收性是实现光-Fenton氧化体系工程化应用的关键,为该技术在水产养殖水处理领域的应用提供了理论支撑。

中国水产养殖尾水污染现状及净化技术研究进展

水产养殖业作为农业面源污染的来源之一受到广泛关注,养殖尾水的污染治理已成为当前的研究热点。为了解养殖尾水净化的机理,促进净化技术效能的增强,研究介绍了中国水产养殖业污染的现状、危害和相关防治政策,并对近20年出现的水产养殖污水净化技术进行了综述。最终对养殖污水的研究进行了展望,提出可对沉淀单元进行强化、利用新型材料和微生物强化净化系统的可能性。

水产养殖场抗生素类新型污染物减排示范工程研究成果

针对水产养殖尾水排放中抗生素残留问题,以养殖尾水抗生素和常规污染物协同净化为导向,开展了以可拆卸金属负载型材料湿地模块为核心的末端处置关键技术工艺和技术参数研究,并建设了抗生素类新型污染物减排示范工程。通过连续3个月的连续监测结果显示,在水力停留时间为2 d的情况下,对总氮、总磷、高锰酸盐指数的去除率平均分别达到67.1%、60.7%和39.5%,对抗生素的去除效率达到70%。可拆卸金属负载型材料对抗生素去除效果明显,其对磺胺的去除率分别比常规湿地和沉水植物氧化塘高45.1%和28.2%。示范工程抗生素去除模块投资占项目总成本的13.8%,湿地运行费用约为9.6元/(m^2·a),在无需大幅增加投资运行成本的情况下,实现了对水产养殖尾水中常规和新型污染物协同净化的目的。

水产养殖尾水电化学处理技术研究进展

水产养殖业的快速发展,导致养殖尾水中氨氮、亚硝态氮、总氮、总磷、有机物等的含量超标,不仅影响养殖生物生长,其排入自然水体引发的水环境污染问题也日趋严重。简要归纳了主要的传统水产养殖尾水处理技术及其优缺点,重点论述了电化学技术的原理、特点及其在水产养殖尾水处理应用中的研究,包括电化学技术对无机氮磷、有机物的去除作用及电化学技术杀菌效果等方面的研究进展,以期为电化学技术在水产养殖尾水处理中的应用提供参考。

接种两株有益菌的生物絮团净水性能及饲料化潜力

为强化新的絮团形成菌伪杜擀氏菌YN12(Pseudoduganella eburnea YN12,YN)利用养殖尾水生成生物絮团效果,并将絮团制成饲料,探讨在胡子鲶(Claris fuscus)饲养上的可行性。在生物絮团系统中,接种活性污泥(Activated sludge,AS)、伪杜擀氏菌YN12和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS)并配制成7组(AS、YN、BS、AS+YN、AS+BS、YN+BS和AS+YN+BS),分析絮团形态结构差异,评估出对模拟养殖尾水氮去除效果及微生物群落结构优势的最佳组合,最终收集最佳组合絮团烘干研磨成粉末添加到商业饲料制粒,分成对照组和絮团组两组,探讨对胡子鲶的生长性能、饲料利用率、肌肉营养成分及肝脏的消化酶和免疫酶活性的影响。结果表明:YN+BS组水质净化效果稳定,总氮去除效果(89.6%)良好,氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐积累低,具有良好的絮团生成量(9.0 ml/L)及占据优势(47.5%)的反硝化菌群(包括Hydrogenophaga、Flavobacterium、Pseudoxanthomonas、Burkholderiaceae、Comamonas、Acinetobacter等)。该组絮团粉以5%比例与商业饲料混合、研磨加工制粒后用于胡子鲶养殖,发现胡子鲶生长性能[包括存活率:(100±0.00)%>(95±0.00)%;增重:(2.81±0.35)g>(2.52±0.52)g;体长增加(1.68±0.36)cm>(1.51±0.34)cm]和饲料系数55±0.03>46±0.12均优于纯商业饲料的对照组,然而在淀粉酶等消化酶、免疫酶包括过氧化氢酶、总超氧化物歧化物、谷胱氨酸过氧化物酶等及肌肉营养成分包括谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸等鲜味氨基酸上均低于对照组。YN+BS组絮团饲料在生长性能占据优势,然而在消化能力、免疫活性及肌肉营养成分上并未表现出明显优势,需要进一步调整水平絮团添加水平以优化胡子鲶饲养效果。