超高效液相色谱-串联质谱法同时测定畜禽排泄物中20种磺胺类药物的残留

建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定畜禽排泄物中20种磺胺类药物残留量的分析方法。样品经冷冻干燥后粉碎过筛,90%酸化乙腈提取,HLB固相萃取柱净化,UPLC-MS/MS检测,基质匹配校准外标法定量。结果显示,20种磺胺类药物在2~250 ng/mL浓度范围内,线性良好,相关系数均>0.99,检出限为2μg/kg,定量限为5μg/kg。在添加浓度分别为5、10、500μg/kg时,平均回收率为78.0%~117%,相对标准偏差(n=6)为1.1%~14.2%。该方法具有较低的检出限、定量限及较高的回收率和稳定性,可应用于畜禽排泄物中20种磺胺类药物残留量的监测。

智能清粪机器人系统的设计与试验

针对现代化封闭式养殖舍内漏粪板上粪污不能完全掉落至集粪槽的问题,设计了一种智能清粪机器人。设计基于ROS系统和激光雷达,以SLAM算法为基础,利用小型工控机为上层控制器,ARM系列芯片为底层控制器,融合红外和超声波传感器技术,实现所需功能;采用万向轮与两个对称驱动轮形成三点支撑行走架构,保持机体运行稳定;前后各设水喷头用于干固粪污的湿润及刮后漏粪板的清洗;刮粪板采用耐磨橡胶材质,避免与地面发生刮刺,影响漏粪板平整及刮粪板使用寿命,刮粪板置于机身前端下部,跟随整机行走,实现清粪功能。试验结果表明:清粪机器人能实现自动行走、自主建图、自动充电与加水,有较好的识别障碍物及路径规划功能,能实时清理猪舍粪污;在同等清洁度要求下,可减少人工,降低劳动强度。研究结果可为大栏畜禽养殖舍内漏粪板上粪污智能化清理设备提供参考。

超高效液相色谱 串联质谱法同时测定畜禽排泄物中15种喹诺酮类药物

建立了应用超高效液相色谱串联质谱法(UPLC-MS/MS)同时测定畜禽排泄物中15种喹诺酮类药物残留量的分析方法。样品经冷冻干燥后粉碎过筛,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和0.1 mol·L^(-1)盐酸溶液混合提取,HLB固相萃取柱净化,UPLC-MS/MS检测,基质匹配校准外标法定量。结果表明:15种喹诺酮在2~50 ng·mL^(-1)浓度范围内线性良好,决定系数(R^(2))>0.99,检出限为5μg·kg^(-1),定量限为10μg·kg^(-1),添加量为10、20、500μg·kg^(-1)浓度时,平均回收率为76.2%~109.0%,相对标准偏差(RSD)为1.3%~12.4%(n=6)。该方法实现了较低的检测限、定量限,较高回收率和稳定性,可应用于畜禽排泄物中喹诺酮类药物残留量的监测,为畜禽排泄物在种植业中的科学施用提供准确指导,为间接监测养殖过程中各喹诺酮类药物的含量提供技术方法,指导养殖企业合理使用抗菌药物。

农业废弃物的基质化利用研究进展

栽培基质是新型高效农业的基础,而选择养分丰富、资源量大、价格低廉的基质原料则是规模化基质生产的关键。本文分析了农业废弃物的特点及其基质化利用的潜力,介绍了国内外以作物秸秆、菇渣、畜禽粪便、水葫芦渣、椰子纤维等农业废弃物为原料的基质配方的研究现状,指出了目前限制农业废弃物原料规模化基质生产的问题,着重展望了目前农业废气物基质化存在问题的解决途径。

农业面源污染对农业可持续发展影响分析

通过对我国化肥、农药、畜禽粪便污染为主的农业面源污染现状、形成机制的分析,在借鉴发达国家污染治理经验和综合我国实际国情的情况下,实施化肥零增长、畜禽废弃物无害化处理和资源化利用是我国当前绿色农业发展的必由之路。

区域农业废弃物资源存量估算及利用现状

选取安县柏杨村作为研究区域,结合实地调查和参考已有相关研究成果,确定研究区农业废弃物相关基础数据。确定研究区域农业废弃物资源基础数据、及量估算方法和各种估算参数。在此基础上,研究了区域农业废弃物资源利用现状及资源存量。结果表明:研究区农业废弃物资源种类多,地理分布差异明显;研究区农业废弃物资源存量大,2009年农业废弃物资源总的存量达3 415.44t,相当于901.06t标准煤及118 641.55m3沼气,具有较强的利用潜力;研究区农业废弃物资源综合利用率低,浪费量大,同时造成严重的环境污染。

日本畜禽产业排泄物处理与循环利用的现状与技术

20世纪40年代后,日本畜禽产业结构向大型集约化方向发展,年畜禽粪便排放总量7600万t左右。同时,由于畜禽产业等中小规模企业排出含有高氮磷等污染物的废水,致使湖泊、海域的富营养化问题日益严重。日本《水质污浊防止法》规定:饲养规模在50m2以上的养猪场和200m2以上的养牛场的排泄物排放标准为:总氮<120mg/L,总磷<16mg/L。牲畜粪便处理技术的研究和开发,一方面着重于高效脱氮除磷技术,另一方面,从资源的有效利用角度考虑,建立各种排水与废弃物处置的自立型循环共生系统。本文介绍了当前日本畜产业排泄物的处理与循环利用的现状与技术,特别是复合回收型处理系统及远程自动控制等技术的应用,推进了生物量循环的循环型社会的形成,同时,实现环境改善与资源的再利用。

河南省畜禽养殖粪便年排放量估算

基于河南省2008年畜牧业统计年报数据和各种估算参数,估算了河南省2008年主要畜禽粪便排放总量及其有机质、氮、磷、钾含量。结果表明,河南省2008年主要畜禽粪便排放总量为18329.5万t,尿排放总量为9790.8万t,折算成氮169.84万t、磷96.33万t、钾142.93万t。不同畜禽中,生猪的畜禽粪便排放量最高,占河南省排放总量的39.5%;其次为肉牛,占排放总量的27.0%。尿的排放总量构成中,生猪的排放量最高,占总量的83.4%;其次为肉牛,占11.6%。不同地市中以驻马店的畜禽粪便排放总量最高,其次是南阳、周口、商丘和开封,5市的总和接近河南省粪便排放总量的一半。河南省畜禽粪便农用地的平均负荷高达40.79t·hm-2,远远超过了全国平均负荷4.19t·hm-2,说明河南省农村生态环境面临着畜禽养殖污染的巨大生态压力。

畜粪蚯蚓处理后DOM变化及其与Cu(Ⅱ)的配合特性

研究了畜粪、木屑混合物经蚯蚓处理后水溶性有机物(DOM)分子量及荧光光谱变化.结果表明,经蚯蚓处理后畜粪、木屑混合物中DOM分子量呈整体降低趋势,分子量分布范围变宽,但其DOM分子量仍高于无蚯蚓处理;蚯蚓处理后混合物DOM中的富里酸含量及分子结构芳香化程度增加明显.进一步就蚯蚓处理前后DOM与Cu(Ⅱ)配合后的荧光光谱分析表明,蚯蚓处理后DOM更易与Cu(Ⅱ)产生配合反应并导致其直链变短或芳香基团的裂解;DOM中与Cu(Ⅱ)配合的基团主要包括—OH和—NH2等;且蚯蚓处理后DOM中的富里酸类物质更易与Cu(Ⅱ)发生配合反应.

不同禽畜粪便静态高温堆肥过程中蔗糖酶活性的变化

在静态通气条件下,以养殖场鸡粪、猪粪、牛粪为材料,小麦秸秆作为堆肥调节物质,分别研究了接种微生物菌剂(接种菌剂处理)和不加菌剂(对照处理)堆肥过程中蔗糖酶活性的变化特征及其与温度的关系。结果表明,接种菌剂处理与对照处理在堆肥过程中蔗糖酶活性的变化趋势基本一致,即在高温腐解期蔗糖酶活性持续较高,在低温腐殖化期蔗糖酶活性急剧下降,且维持较低水平。接种菌剂能明显地提高堆肥过程蔗糖酶的活性,酶活性峰值高且出现时间较对照早4～8d。供试的3种物料蔗糖酶活性差异不显著,接种菌剂处理鸡粪、猪粪和牛粪蔗糖酶活性的最高值分别为87.84、81.3和86.8mg·(g·d)-1,对照处理分别为62.9、60.9和63.79mg·(g·d)-1,但3种物料接种菌剂和对照处理酶活性峰值出现的时间不尽相同,鸡粪的两种处理相同,猪粪加菌剂比对照提早8d,牛粪加菌剂较对照早4d出现。整个堆肥过程中蔗糖酶活性与堆体温度变化关系密切,对照处理堆体温度与蔗糖酶活性的关系为一元二次方程,表现为高温腐解期为显著性直线负相关,低温腐殖化期为显著性直线正相关,而加菌剂处理堆体温度和蔗糖酶活性间为极显著直线正相关。

我国畜禽粪便污染现状与治理对策

随着畜禽养殖业发展,其数量和规模越来越大,粪便废弃物污染已成为公害,严重影响了生态环境;畜禽粪便中含有大量的有毒物质及病菌,对自然生态系统中空气、水体、土壤污染严重,并直接或间接通过食物链对人类健康、生存环境造成威胁。必须加大畜禽业污染综合治理,确保食品安全和生态环境安全。通过对我国畜禽粪便污染现状、无害化处理方式及其资源化利用特点分析评价,提出畜禽业污染综合治理的对策。

长期施用畜禽粪便对土壤生物化学质量指标的影响

采用两种母质发育的,长期施用畜禽粪便和化肥的稻麦轮作土壤作为供试土壤,探讨了施用畜禽粪便对土壤微生物组成、微生物生物量及活性、土壤酶活性等生物化学质量指标的影响。研究结果显示,与施用化肥比较,长期施用畜禽粪便显著提高了土壤细菌和放线菌数量(+72%和+132%)、土壤微生物生物量碳、氮(+89%和+74%)、土壤基础呼吸速率和微生物商(+49%和+45%),但降低了土壤真菌的数量(-38%)。土壤脲酶和转化酶活性也表现为长期施用畜禽粪便土壤高于施用化肥土壤。由于受土壤pH值强烈影响,土壤微生物代谢商(qCO2)和土壤磷酸酶活性没有表现出明显的变化规律。回归分析结果显示,长期施用畜禽粪便改变土壤活性有机碳含量和理化性质是导致土壤生物化学质量指标变化的主要原因。

畜禽粪便污染治理的新思维

集约化养殖场在蓬勃发展的同时也带来了大量的畜禽粪便,这些已经成为了不可忽视的污染源,而现有处理畜禽粪便的技术也存在着种种弊端,针对于此,本文提出来将同样含有丰富纤维素资源的畜禽粪便作为制取乙醇的原料,为增加生物质燃料提供了一种新的可能。

基于固相萃取-高效液相色谱法的畜禽粪便中四环素类抗生素残留量检测

使用固相萃取-高效液相色谱法(SPE-HPLC)检测畜禽粪便中3种四环素类抗生素(Tetracyclines antibiotics,TCs)的残留量,样品用Na2EDTA-Mcllvaine缓冲溶液(pH=4.0)提取,经HLB固相萃取小柱净化,用高效液相色谱仪进行分析检测。色谱柱为Zorbax Eclipse plus-C18(250mm×4.6mm,填料粒径5μm),流动相为0.01 mol/L磷酸二氢钠溶液/乙腈(体积比为78/22,pH=2.5)混合液,检测波长355 nm,柱温25℃,流速1.0mL/min,进样量10μL。结果表明,土霉素(OTC)、四环素(TTC)和金霉素(CTC)的方法检出限分别为0.035 mg/kg、0.037mg/kg和0.052 mg/kg,在不同加标量(10μg/kg、20μg/kg、50μg/kg)下,回收率可达89.7%～96.8%,相对标准偏差为1.6%～2.3%(n=5),标准曲线的线性关系良好。该方法操作简便,用时较短,准确度高且检测成本低廉,可广泛应用于畜禽粪便中四环素类抗生素残留量的检测。

畜禽粪便对环境的影响及防治对策

随着规模化养殖模式的推广,畜禽粪便对环境产生的影响已不容忽视。论文结合我国养殖业发展的实际情况,分析养殖业生产过程中产生的污染对于环境的危害,从农业可持续发展的角度提出防治养殖业对环境污染的对策,以控制和降低畜禽粪便对周围环境的污染,为我国养殖业畜禽粪便处理提供参考。

高效液相色谱-荧光检测法同时分析鸡粪中六种氟喹诺酮类抗生素

通过对样品预处理过程优化、提取剂与洗脱剂的筛选和检测色谱条件优化,建立了基于固相萃取-高效液相色谱荧光检测法分析鸡粪中6种氟喹诺酮类(FQs)的检测方法。该方法选用Mcllvaine-Na2EDTA缓冲液∶乙腈(1∶1,V/V)(pH=2)作为提取剂,超声提取时间15 min,经HLB固相柱净化,选用甲醇为洗脱剂,浓缩后用HPLC/FLD检测,采用乙腈/0.7%磷酸作为流动相。FQs在0.01～1.0 mg·kg-1浓度范围内呈现良好线性关系,R2为0.996 9～0.999 9。加标(浓度水平0.01、0.5、1.0 mg·kg-1干重)回收率达76.7%～106.7%,相对标准偏差0.7%～14.4%(n=4)。方法检出限为0.002～0.022 mg·kg-1,方法定量限为0.006 8～0.074 mg·kg-1。应用该方法对北京地区5个养鸡场内鸡粪样品中6种FQs进行分析,检出浓度为ND～1.13 mg·kg-1。

禽畜粪便沼气发酵液的分离及肥料再利用研究

用硫酸铁和饱和石灰水作为凝聚剂,对禽畜粪便经厌氧发酵制取沼气的残余物(发酵液)能进行效果较好的固液分离.分离所得残渣(沼渣),经适度烘干后与化肥配制成有机复混肥.用这一新型复混肥进行的辣椒盆栽试验结果表明,该肥料能增加辣椒苗期植物体对氮、磷、钾的吸收,提高肥料利用率.与化肥相比,等养分量沼渣有机复混肥增产9.5%～11.6%,80%养分量的沼渣有机复混肥增产14.5%～16.4%.有机复混肥还使辣椒Vc提高.

中国畜禽粪便资源结构分布及发展展望

随着近年来经济的发展和产业结构的调整,畜禽养殖业发展迅速,同时畜禽粪便的产生量也在迅速增加。为此利用全国第一次污染源普查的相关指标和相关文献中的排泄系数,在综合考虑畜禽饲养周期的情况下,估算出2009年中国畜禽粪尿产生总量约为21.83亿t猪粪当量,其中河南、山东、四川和内蒙古的畜禽粪尿产生量均超过1.50亿t猪粪当量;并利用2020年畜禽产品需求量的预测值,估算出2020年的畜禽粪尿产生量为28.11亿t猪粪当量。通过对畜禽粪尿产生量的估算,有利于明确对畜禽粪便总量和分布的认识,为畜禽粪便处理方法的选取和相关政策的制定奠定基础。

南阳市规模化养殖场畜禽粪便排放量估算与环境效应评价

为探明南阳市规模化养殖场畜禽粪便排放量情况以及评价环境效应,利用2013年统计数据,通过预测估算南阳市规模化养殖场畜禽粪便排泄量,粪便中污染物COD、BOD、NH3-N、TP和TN的含量,重金属元素的含量,粪便资源发酵沼气产量潜力。结果表明,南阳市规模化养殖畜禽粪便年排放总量为9.15×109 kg;2.43×108 kg COD,BOD 2.25×108 kg,NH3-N 1.97×107 kg,TP 1.84×107 kg,TN 4.84×107 kg;Zn 9.09×105 kg,Cu 5.51×105kg,Cr 6486kg,Pb 5158kg,Cd 613kg,Ni 8857kg,As 9484kg,Hg 58.1kg;年产沼气潜力为2.45×108 m3,其中鸡粪9.22×107 m3,猪粪1.07×108 m3,牛粪3.11×107 m3,羊粪1.46×107 m3。试验研究可为南阳市畜禽规模养殖场治污管理提供决策依据。

广东省畜禽粪便时空变化特征及耕地负荷分析

根据广东省统计数据和各种估算参数,以地级市为单位,分析了2000～2008年广东省主要畜禽粪便产生总量及养分总量时空变化特征、单位耕地面积N、P2O5负荷量及其污染风险预警。结果表明,广东省畜禽粪便产生总量约为9 300万t,猪粪、牛粪和鸡粪是主要贡献因子,三者之和占畜禽粪便总产生量的95%以上。广东省畜禽粪便产生量有明显的空间变化特征,表现为:环珠江口城市畜禽粪便产生量相对较低,距离珠江口越远,畜禽粪便产生量越多,其中茂名市和湛江市最多,畜禽粪便年均产生量超过1 000万t,深圳市、中山市和珠海市畜禽粪便年均产生量不到茂名市的4.5%;广东省平均单位耕地面积畜禽粪便N、P2O5负荷量有逐年增加的趋势,但不同地区负荷量差异较大。深圳市、东莞市和佛山市等地负荷量最大,超过300 kg/hm2,而韶关、清远、湛江和中山等市负荷量相对较小;畜禽粪便污染风险评价结果显示,广东省耕地已经受到了不同程度的污染威胁,其中珠江三角洲地区耕地的风险警报级别较高,特别是西江流域地区。因此,广东省特别是污染分析警报级别较高的地级市应该加强畜禽粪便的风险管理、开发利用和综合治理工作。