1 南京农业大学资源与环境科学学院，江苏 南京 210095
2 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所，江苏 南京 210014
3 农业农村部种养结合重点实验室，江苏 南京 210014
4 江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心，江苏 南京 210095
养殖粪水中物质的组成变化决定其潜在的环境效应, 溶解性有机质(DOM)是养殖粪水的重要组成部分。 研究对总固体浓度(TS)分别为4%和8%的猪、 奶牛粪水进行批次中温厌氧发酵试验, 分析了猪粪和奶牛粪沼液中DOM的含量变化, 并结合三维荧光光谱(3DEEM)和平行因子分析法(PARAFAC), 解析沼液DOM的荧光光谱特性及组分变化特征。 结果表明, 中温厌氧发酵结束后, 沼液中DOM含量均极显著(p<0.001)降低。 沼液DOM主要包含类酪氨酸、 类富里酸、 类色氨酸和类胡敏酸4种荧光组分, 其中类胡敏酸的相对含量均显著(p<0.05)增加, 但类富里酸的相对含量仅在TS为8%的处理中增加, 而在TS为4%的处理中降低。 沼液DOM的腐殖化指数均极显著(p<0.01)增加, 但猪粪沼液DOM的腐殖化程度明显高于奶牛粪沼液。 研究结果为畜禽粪便沼液农田利用的潜在环境效应评价提供理论支撑。
猪、 奶牛粪水 中温厌氧发酵 溶解性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析 Pig and dairy manure slurries Mesophilic anaerobic digestion Dissolved organic matter Three-dimensional fluorescence Parallel factor analysis
1 湖南省畜牧兽医研究所, 湖南 长沙 410131
2 湖南鑫广安农牧股份有限公司, 湖南 长沙 410100
3 长沙县隆广生态农业科技有限公司, 湖南 长沙 410132
畜禽养殖业的迅速发展和疾病的日益复杂导致了兽用抗生素的广泛使用, 但大部分抗生素不能被机体完全吸收, 最终以原形或者代谢产物形式由粪尿排出, 导致了畜禽粪便中大量残留抗生素。残留抗生素多途径进入土壤、水体, 由此引起的潜在生态风险及抗性基因传播备受关注。本文总结了抗生素残留的降解方法: 堆肥、厌氧消化、高级氧化、植物修复等, 并对各种降解方法中的影响因素进行了阐述, 以期为畜禽粪污的无害化处理和资源化利用提供参考。
畜禽粪污 抗生素 堆肥 厌氧消化 高级氧化 植物修复 降解 livestock and poultry manure antibiotics composting anaerobic digestion advanced oxidation plant restoration degradation
浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州 310058
实时监测发酵液中固形物含量的变化, 对控制厌氧发酵过程的稳定性具有重要作用。 研究中采用近红外高光谱技术结合化学计量学方法, 对水葫芦和稻草秸秆混合厌氧发酵过程中的固形物含量进行定量检测研究。 与传统2540G(APHA, 1990)标准方法相比, 近红外高光谱技术具有无损、 快速的优点。 实验过程中, 首先获取发酵液样本的高光谱信息, 应用移动平均平滑法(MAS)进行光谱预处理, 并采用竞争自适应重加权采样算法(CARS)、 连续投影算法(SPA)和Random frog算法提取光谱特征信息, 然后基于全谱和所选特征波长下的光谱信息分别建立总固形物含量(TS)和挥发性固形物含量(VS)的校正模型, 建模方法包括偏最小二乘回归(PLSR)和最小二乘-支持向量机(LS-SVM)。 研究表明, SPA-LS-SVM模型的预测结果最好, 其中TS的预测均方根误差(RMSEP)及相关系数(Rp)分别为0.005 8和0.841; 而VS的RMSEP和Rp分别为0.004 1和0.874。 结果表明, 利用近红外高光谱结合化学计量学方法可以实现厌氧发酵液中的固形物含量的检测, 为布置光谱传感器以便定量检测厌氧发酵过程中的固形物含量奠定了理论依据。
近红外高光谱 总固形物含量 挥发性固形物含量 厌氧发酵 化学计量学方法 Infrared hyperspectral Total solid Volatile solid Anaerobic digestion Chemometrics 光谱学与光谱分析
2017, 37(12): 3833
