Research and Application of High-Density Resistivity Method in Seawater Intrusion Investigation in Laizhou Bay

The disaster of seawater intrusion seriously affects people's lives and restricts economic development,so the detection and treatment of seawater intrusion is a long-term task.On the basis of field investigation and water quality analysis,according to the change characteristics of apparent resistivity of groundwater after Cl-reaches 250 mg/L,the theoretical basis for the application of high-density resistivity method was determined,and the characteristic values of apparent resistivity for seawater intrusion interfaces in different geological characteristic regions in Laizhou Bay area were determined by typical profile tests.Combined with water quality investigation and other means,profiles for the high-density resistivity method were arranged,and the interfaces between saline and fresh water were accurately divided.

大连市乌蟒岛海域大型深水坐底式网箱建设适宜性分析

为更加准确、科学、高效地评估大型深水坐底式网箱建设的适宜性,针对大连市乌蟒岛西北部321 hm^(2)海域,对该海域的政策符合性、海况适宜性和运营增效性三方面进行调查研究,评估在该海域建设大型深水坐底式网箱的适宜性。结果显示:该海域区域1为最适宜进行大型深水坐底式网箱建设的区域,其次为区域2、3、4、5。最适宜建设区域主要位于该海域的东南部,海域面积约13 hm^(2),符合政策要求,海域水交换状况良好,海底地形平坦,地质结构稳定,地基承载力条件较好。此区域完全可满足大型深水坐底式网箱的建设和运营需求,有利于大型深水坐底式网箱的功能发挥。本研究构建了大型深水坐底式网箱建设适宜性综合评价体系,选出适宜建设区域,可为大连市乌蟒岛海域大型深水坐底式网箱的建设与发展提供参考。

海水与淡水养殖浙东白鹅肉质营养和风味的比较

为促进浙东白鹅产业的持续发展,以淡水养殖和海水养殖浙东白鹅为研究对象,通过测定重金属含量、游离氨基酸组成、呈味核苷酸组成和脂肪酸组成等,比较分析海水养殖对浙东白鹅肉质营养品质和风味特性的影响。结果表明,海水组鹅肉相对淡水组的水分较低,蛋白质含量较高,脂肪含量较低。海水组鹅肉中游离氨基酸含量(4576.03 mg/kg)显著高于淡水组(P<0.05),且必需氨基酸占比更高(必需氨基酸占游离氨基酸总量的46%)。谷氨酸和天冬氨酸作为主要的鲜味氨基酸,两者含量在海水组鹅肉中显著高于淡水组(P<0.05),且海水组具有更高的呈味氨基酸含量(1921.99 mg/kg)和肌苷酸含量(4745.54 mg/kg)。同时,海水组鹅肉中P/S值(0.59)显著高于淡水组(P<0.05),具有更高比例的不饱和脂肪酸和必需脂肪酸。综上,海水养殖浙东白鹅是高蛋白、低脂肪的一种优质蛋白源,其肉质营养品质和风味特性更具优势。

人工海水条件下移动床生物膜反应器快速挂膜启动试验

海水循环水产养殖系统中,生物膜反应器的挂膜时间通常较长。为实现人工海水条件下移动床生物膜反应器(moving-bed biofilm reactor,MBBR)滤片的快速挂膜,通过搅拌滤片,采用低成本的海水配方、专用营养液以及选择多样化的菌种等方法和措施进行了试验,并建立了以氨氮、亚硝酸盐氮水平、滤片颜色和孔隙生成物为指标的评估体系。试验结果表明,相比于化学营养组的56 d,发酵营养组经过46 d即完成了挂膜。挂膜过程中氨氮质量浓度最高为20.36~25.12 mg/L,亚硝酸盐氮质量浓度最高为45.28~53.20 mg/L。

海水养殖尾水防控技术研究进展

我国作为世界海水养殖第一大国,养殖面积和产量均占全世界的60%以上^([1-5])。水产养殖过程中或养殖结束后,由养殖体系(包括养殖池塘、工厂化养殖车间等)直接或间接排放到受纳海域水体的部分称为养殖尾水^([6])。我国海水养殖企业遍布沿海各省市及乡镇,在海水养殖产业为企业及渔民带来可观经济收入的同时,养殖尾水中的污染物也被排放至邻近海域中。

海水池塘循环水养殖的控制系统研制

提出用物联网技术来解决海水池塘循环水养殖智能化控制水平低的问题。通过感知层实时采集水射流器、清污电机、换网电机、投饵机等受控设备的运行数据,并对养殖槽的溶解氧、水温、pH值等水质参数进行实时监测;传输层的单片机控制板汇集所有数据,通过DTU实时传送至服务器进行存储和分析,并发出控制指令进行智能调控;通过应用层的现场触摸屏、监视电脑或移动终端,用户可随时查看现场养殖设备运行状态和水质参数等数据,进行现场或远程控制。当海水池塘循环水养殖设备发生故障时,可用电话、短信和现场报警器通知管理员。经测试,该控制系统可长时间稳定工作,且监控响应快,处理时间短,可确保鱼类养殖安全。

海水虾蟹环境适应与池塘生态工程化养殖

池塘养殖是我国海水养殖的传统方式,也是当前陆基海水养殖的主体。自20世纪70年代,海水池塘养殖经历了粗放式、半集约、集约化和多营养层次生态养殖的发展历程。然而,海水池塘养殖产业中仍存在养殖生物生态适应性机制不清、养殖系统产出不稳定、营养物质利用效率低等“瓶颈”问题,严重制约了海水池塘养殖产业的发展。因此开展海水养殖虾蟹良种与生态环境的互作机制解析,研发养殖生态系统结构优化和营养物质资源化高效利用技术,搭建养殖信息采集与智能化管控平台,创建生态工程化养殖新模式,实现养殖系统高效可持续产出,是我国海水池塘养殖产业绿色高质量发展的关键。

多营养层次养殖的海水池塘水体理化因子变化与富营养状况评价

2020年10月至2021年4月,在漳浦县佛昙湾垦区对“鱼-虾-贝”多营养层次养殖的海水池塘水体进行采样分析。研究结果显示,养殖过程中,各池塘水温变动范围为17.8~25.5℃;盐度变动范围为33.1~35.2,偏高且较为稳定;pH值变动范围为7.94~9.46,先下降后趋稳;溶解氧变动范围为7.46~10.43 mg/L,水体溶解氧充足;化学需氧量变动范围为0.57~4.57 mg/L,总体呈上升趋势。无机氮含量变动范围为0.03~0.18 mg/L,均处于低值;活性磷酸盐含量变动范围为0.009~0.208 mg/L,在养殖后期剧增;氮磷比变动范围为0.68~17.22,呈先升后剧降趋势。养殖水体营养状况从初期的贫营养状态演变为后期的氮限制潜在性富营养化。

多营养层次养殖的海水池塘浮游植物群落特征

为了掌握多营养层次养殖的海水池塘浮游植物群落变动情况,并为优化池塘养殖模式和生态调控提供科学依据,在海水池塘“鱼-虾-贝”多营养层次养殖期间,定期进行采样检测,分析水体浮游植物群落及其与营养盐含量的相关性。结果显示,养殖池塘浮游植物种类数高于自然海域,池塘浮游植物细胞密度除养殖初期部分稍低外,养殖中后期均高于自然海域。养殖初期池塘水体浮游植物以中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为优势种,中期以锥状斯克里普藻(Scippsiella trochoidea)为绝对优势种,后期以中肋骨条藻、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、锥状斯克里普藻为主要种。池塘浮游植物种类多样性指数(H')、均匀度指数(J)波动明显大于自然海域。池塘浮游植物群落呈现由硅藻占优势向甲藻占优势演替的趋势,而自然海域均以硅藻占绝对优势。米氏凯伦藻细胞密度与活性磷酸盐含量极显著相关。

在线固相萃取-液相色谱-串联质谱法同时检测海水养殖水体中15种药物

采用在线固相萃取-液相色谱-串联质谱联用(On-line SPE-LC-MS/MS)技术,建立海水循环水养殖系统中磺胺类(磺胺甲基异恶唑、磺胺噻唑、磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲嘧啶)、大环内酯类(克拉霉素、脱水红霉素)、喹诺酮类(恩诺沙星、氧氟沙星、诺氟沙星)、四环素类(金霉素、四环素、土霉素)13种抗生素及孔雀石绿、隐色孔雀石绿共15种药物的同时检测方法,为循环水养殖海水中部分有机污染物的检验鉴定提供依据.采用0.1%(V/V)甲酸水溶液和0.1%(V/V)甲酸的乙腈-甲醇(1∶1,V/V)溶液为分析流动相,水样经简单酸化处理后直接进样0.9 mL进行On-line SPE-LCMS/MS检测,经在线固相萃取柱富集后,经过梯度洗脱分离,串联质谱多反应监测模式进行定性、定量分析测定.结果表明,15种目标化合物在1—100 ng·L^(−1)范围内均具有良好的线性响应,方法检出限范围为0.02—1.00 ng·L^(−1),定量限范围为0.06—3.00 ng·L^(−1).采用该方法对山东省烟台市某水产公司2个海水循环水养殖系统的15个点位水样进行了检测.研究表明,在线固相萃取技术实现了样品处理和分析一体化,在一般液相色谱分析基础上缩短了时间,达到常规实验条件下的高通量分析,此方法高效、灵敏、操作简便,可用于海水循环水养殖系统中15种药物的种类和质量浓度的同步测定.

海水养殖中华鲟后备亲本的血液生化特征

为探究海水养殖条件下中华鲟(Acipenser sinensis)后备亲本的生理状况,对海水养殖5年的13尾中华鲟后备亲本的28项血液生化指标进行了测定。结果表明:中华鲟血液谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)和总胆红素(total bilirubin,TBIL)含量分别为(1.48±0.93)U·L^(-1)、(45.70±19.07)U·L^(-1)和(0.83±0.39)μmol·L^(-1),尿酸(uric acid,UA)和肌苷(creatinine,CR)浓度分别为(11.58±8.80)μmol·L^(-1)和(15.98±5.12)μmol·L^(-1);28项血液生化指标中,葡萄糖(glucose,GLU)、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、白蛋白(albumin,ALB)、球蛋白(globulin,GLB)、白/球蛋白比(A/G)、总蛋白(total protein,TP)、CR、TBIL、AST、γ-谷胺酰基转移酶(gamma-glutamyltransferase,GGT)、胆碱酯酶(cholinesterase,CHE)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)等15项指标变异系数小于0.5;高密度脂蛋白(high density liptein cholesterol,HDL-C)、载脂蛋白B(apolipoprotein B,APO-B)、总胆汁酸(total bile acid,TBA)、尿素氮(blood urea nitrogen BUN)、UA、直接胆红素(direct bilirubin,DBIL)、间接胆红素(indirect bilirubin,IBIL)、ALT、谷草/谷丙转氨酶比(AST/ALT)、α-羟丁酸脱氢酶(α-hydroxybutyrate dehydrogenase,α-HBDH)、肌酸激酶(creatine kinase,CK)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB)等12项指标变异系数在0.5~1.0之间;仅载脂蛋白A1(apolipoprotein A1,APO-A1)的变异系数大于1.0。与淡水养殖的中华鲟生化指标相比,海水养殖条件下的中华鲟血液的ALT、AST和TBIL活性有所降低,揭示其肝脏代谢可能产生了适应性变化;各项血液生化指标变异系数均较大,表明相同年龄不同个体之间血液生化指标的差异较大。研究结果可为海水养殖中华鲟的血液生化指标提供参考,并丰富海水养殖中华鲟血液生化的相关数据。

电活性菌藻膜耦合虹吸曝气技术处理海水养殖废水

人工湿地耦合微生物燃料电池(constructed wetland-microbial fuel cell,CW-MFC)被广泛应用于低碳氮比水产养殖废水处理。然而,高盐度抑制限制了其在海水养殖废水处理中的应用。针对高盐抑制,该研究利用海水底泥和海洋微藻构建电活性菌藻生物膜并结合虹吸曝气技术强化CW-MFC处理海水养殖废水。相比CW-MFC,强化系统对化学需氧量、总磷、总氮、磺胺甲恶唑、Cu^(2+)的去除率分别提高33.46%,31.07%、25.64%、12.03%、24.25%。高通量测序显示,硝化和反硝化细菌Marinobacter、Muricauda、Xanthomarina生长状况良好;在MFC阳极和电活性菌藻生物膜表面,胞外呼细菌Geobacteraceae和Pseudomonas以及海洋微藻细菌Pseudooceanicola和Hoeflea被显著富集。研究结果表明,电活性菌藻生物膜耦合虹吸曝气技术可以有效提高CW-MFC系统处理海水养殖废水的效能。

微电流电解去除养殖海水中氨氮效果

为了探究微电流电解技术去除养殖水体中氨氮的效果,试验以盐度为30‰(质量分数)人造海水为对象,设置了循环水温度、流速和电流密度3个参数以及对应参数的3个水平,探究其对氨氮去除率的影响。试验结果表明,在试验设置的温度(18、25、32℃)和流速(100、300、500 m L/min)条件下,循环水温度和流速的变化对氨氮去除率影响并不明显。试验设置的电流密度(20、40、60 A/m2)条件下,对氨氮去除率有明显作用,且电流密度越大,单位时间内氨氮去除速率越快。正交试验确定了最优去除条件为电流密度、水温和流速分别为40 A/m2、32℃、500 m L/min。通过能耗分析可知,在设定的参数范围内,不同温度条件下最低能耗条件为电流密度40 A/m2、流速300 m L/min,最低的能耗为21.26 Wh/kg。研究结果可以为微电流电解在海水循环水养殖中氨氮降解提供参考。

海水源热泵在养殖水体升温与废水余热回收中的应用效果

该文开展了利用鲆鲽鱼类养殖废水作热源、为养殖用水升温的海水源热泵设备试验研究。探讨了养殖废水温度和流量对热泵的制热性能、养殖用水升温和废水余热的回收效果的影响。结果表明，养殖废水温度和流量愈高，热泵的制热性能改善愈明显，当废水温度为8．0～9．0℃、流量为200-700L／h时，热泵的制热性能系数（coefficientofperformance，COP）为2．61～3．85，废水温度升至10．5～14．6℃时，在上述流量范围内，热泵的COP值达到3．19～5．12；另外，养殖废水温度愈高或流量愈低，海水源热泵对养殖用水的升温效果愈好。当养殖废水温度低于10℃时，将流量控制在400L／h以下，海水源热泵可将7℃的养殖用水的温度提升至10．0～12．8℃，如果利用10．5～14．6℃的养殖废水作热源，流量达到700L／h时，海水源热泵能将养殖用水的温度由7℃升至10．4～13．4℃，利用IO℃以上的养殖废水作热源时，废水的最大降温幅度达9．2℃；此外，对比分析发现，利用10．5～14．6℃的养殖废水作热源时，海水源热泵对养殖用水的升温费用比燃煤（油、气）锅炉和电加热分别降低0．36、2．91、5．86和5．68元／t，每年比燃煤锅炉减排二氧化碳2．7～7．3t。

循环水养殖旋转式生物流化床生物过滤功能

生物过滤是循环水养殖水处理的关键,生物过滤功能启动以及操作条件直接影响到生物过滤的效果。该文以实验室规模旋转式生物流化床为研究对象,采用自然挂膜法研究海水和淡水生物过滤功能的启动;设置了3个膨胀率50%、75%、100%和4个C/N0、0.5、1.0、2.0,研究其对旋转式生物流化床处理养殖污水效率的影响。结果表明:1)以氨氮和亚硝态氮浓度降低并稳定为判断标准,淡水和海水系统旋转式生物流化床生物过滤功能启动完成分别需要47和60 d;2)污水处理效率随膨胀率增大而提高,该研究膨胀率为100%时处理效率最高,总氨氮转换率高达881 g/(m3·d);3)C/N增大,抑制生物膜的硝化功能,污水处理效果变差,C/N大于2.0时污水处理效果显著变差。该研究可为旋转式生物流化床在应用过程中生物过滤功能的启动和日常操作管理提供技术指导。

养殖海水初始pH值对硝化作用影响的研究

本工作进行了一系列实验,研究pH对养殖海水硝化作用的影响.结果表明,水体硝化作用受到pH的影响,硝化作用适宜的水体pH范围为弱碱性.在水体初始pH值为8.10时,硝化的速率为2.416μmol/(d.dm3),水体的硝化率达到最大.硝化作用基本符合一级反应的动力学模式.

以育苗废水作热源的海水热泵制热性能研究

以新鲜海水和育苗废水作热源,研究了海水热泵的制热性能和对育苗水体的升温效果。结果表明:增加海水热源温度和流量,有利于提高海水热泵的蒸发温度和制热量,当海水热源温度和流量保持在16℃和300 L/h以上时,海水热泵具有良好的制热性能,热泵的制热系数COP值超过3.5;提高海水热源温度,冷凝器出水升温幅度随之增加,但是随着海水热源流量增大,冷凝器出水升温幅度明显下降,当海水热源温度高于16℃、流量小于300 L/h时,冷凝器出水升温幅度保持在5.8℃以上;利用净化后的育苗废水(温度为21～23℃,流量为300 L/h)作热源时,海水热泵具有良好的运转性能,热泵的COP值达到4.2,冷凝器出水升温幅度达7.6℃,海水热泵的水体升温费用与燃煤锅炉相当,仅为燃气锅炉、电加热和燃油锅炉加热费用的14.5%、23.7%和28.5%。

碱性过硫酸钾氧化法-紫外分光光度法测定养殖海水中总氮量

以国家标准GB/T 12763.4-2007中的碱性过硫酸钾氧化法和GB/T 11894-1989中淡水总氮测定的紫外分光光度法为基础对海水总氮测定方法进行了改进。在改进的方法中减少了物质转化步骤,相应减少了样品转移次数与定量移取步骤。该方法测定总氮量的线性范围在57.74mg·L-1(以KNO3计)以内。该方法的有机氮物质氧化率为(99.1±5.6)%,加标氧化率为(100.4±4.2)%,以海水样品为基体的加标回收率为(107.3±15.3)%。对海水样品及20,40μmol·L-1硝酸钾标准溶液的测得结果与已知值无显著差异。

预培养生物膜法在海水循环水养殖系统中的应用效果

为缩短新建海水循环水养殖系统生物过滤器硝化功能构建时间,通过预培养生物膜的方法获得已建立完全硝化功能的2.5 m3过滤材料,将其置于新建系统的生物过滤器中进行硝化细菌接种,系统放养美国红鱼（Sciaenops ocellatusL innaeus）。结果表明：经12 d系统的硝化功能成熟,养殖池氨态氮维持在0.50 mg/L左右,亚硝态氮维持在0.10 mg/L以下,系统运行34 d,硝态氮上升至63.58 mg/L。18~48 d系统稳定运行阶段,养殖池出水口氨态氮平均值0.44 mg/L,进水口氨态氮平均值0.05 mg/L,一次性平均去除率88.64%。系统的日换水量〈1%。养殖1个月,美国红鱼成活率90.91%,养殖密度达28.65 kg/m3水体。预培养生物膜法有效缩短了海水生物过滤器硝化功能构建的时间,具有操作简单、节约时间、系统运行稳定的特点,将使内陆地区开展海水鱼养殖变为可能。

循环海水养鱼系统中pH值调节技术研究

分别采用NaHCO3、Na2CO3和NaOH 3种碱性试剂,3种添加方式调节循环海水养殖系统中水样的pH值。结果表明:从NaHCO3、Na2CO3和NaOH相应的滴定曲线确定突跃点pH值分别为7.25±0.04,7.22±0.01,7.11±0.01;发现添加714m g/L的NaHCO3可以有效提高并稳定水体的pH值,调节效果优于另两种碱试剂;"一次性"、"分四次"和"连续性"3种添加方式中,以"连续性"添加的水体pH值上升最平缓。要使循环海水的pH值维持在7.20～8.00之间,应在突跃点pH值7.22前夕,用连续添加的方式加入NaHCO3试剂,周期约为15～19 d。