環(huán)丙沙星和甲氧芐啶在土壤滲濾系統(tǒng)中的去除及對所得再生水水質(zhì)的影響
發(fā)布時間:2022-02-19 03:12
城市污水處理廠二級出水產(chǎn)量大且水質(zhì)水量較穩(wěn)定,將城市污水廠二級出水回灌到地下,是解決我國水資源短缺和地下水過度開采等問題的有效途徑。再生水土地滲濾處理過程中,微痕量有機污染物將對所得再生水水質(zhì)產(chǎn)生重要的影響,是本領域的研究熱點。土壤滲濾作為一種在國外廣泛應用的再生水深度處理及再生利用技術,在各種污染物去除方面具有良好的效果。中國作為重要的抗生素生產(chǎn)和消費國,每年都有大量未被人畜利用的抗生素進入水環(huán)境,并最終進入城市污水處理廠。在實際污水處理廠二級出水中,雖然抗生素類物質(zhì)通常以μg/L甚至ng/L的濃度存在,但痕量抗生素在土壤滲濾系統(tǒng)中富集后會對其處理效果及所得再生水水質(zhì)產(chǎn)生影響。本文以揭示環(huán)丙沙星(CIP)和甲氧芐啶(TMP)在土壤滲濾系統(tǒng)中的去除效能和降解機制為目標,在實驗室構筑土壤滲濾系統(tǒng),研究發(fā)現(xiàn)土壤滲濾系統(tǒng)對CIP的去除率為97.4%左右,對TMP的去除率則是在92%左右。從土壤滲濾系統(tǒng)不同高度對抗生素去除的貢獻看,土壤柱表層50cm對CIP去除貢獻較大,占整個土壤柱對CIP去除效果的70.79%。對于TMP,在25-75cm這一段是TMP去除的主要貢獻段,反應器中去除的TMP...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 水環(huán)境中的抗生素的種類、來源、濃度分布特征及危害
1.2.1 水環(huán)境中常見的抗生素種類、物化特性及主要來源
1.2.2 水環(huán)境中抗生素的濃度分布特征
1.2.3 水生態(tài)系統(tǒng)中抗生素的風險和危害
1.3 土壤滲濾系統(tǒng)的特征及對污染物的去除效能
1.3.1 土壤滲濾系統(tǒng)簡介
1.3.2 土壤滲濾系統(tǒng)的特點
1.3.3 土壤滲濾系統(tǒng)對回灌水體中典型污染物的去除特征及效能
1.4 抗生素在滲濾系統(tǒng)中的去除效能及對所得再生水的影響
1.4.1 土壤滲濾系統(tǒng)去除抗生素類物質(zhì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.4.2 入滲抗生素對滲濾所得再生水水質(zhì)影響的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本課題的主要研究內(nèi)容及研究意義
1.5.1 研究課題來源
1.5.2 研究內(nèi)容
1.5.3 研究目的和意義
第2章 實驗材料和方法
2.1 實驗用土樣及實驗水質(zhì)
2.1.1 實驗用水
2.1.2 實驗用土
2.2 實驗裝置
2.2.1 實驗室模擬土壤滲濾系統(tǒng)反應器裝置
2.2.2 序批式土壤柱實驗裝置
2.3 實驗藥品及儀器
2.3.1 實驗室模擬反應器裝置
2.3.2 實驗用主要儀器
2.4 實驗方法
2.4.1 抗生素的提取及檢測方法
2.4.2 吸附實驗方法
2.4.3 傅里葉變換紅外光譜分析
2.4.4 去除土壤有機質(zhì)方法
2.4.5 消毒實驗及消毒副產(chǎn)物的檢測方法
第3章 滲濾系統(tǒng)對環(huán)丙沙星和甲氧芐啶的去除效能及降解產(chǎn)物分析
3.1 引言
3.2 土壤滲濾系統(tǒng)的啟動
3.3 土壤滲濾系統(tǒng)對目標抗生素的去除效果
3.3.1 土壤滲濾系統(tǒng)對環(huán)丙沙星的去除效果
3.3.2 土壤滲濾系統(tǒng)對甲氧芐啶的去除效果
3.4 土壤滲濾系統(tǒng)不同高度對典型抗生素去除效果
3.4.1 環(huán)丙沙星在土壤滲濾系統(tǒng)不同高度的去除效果
3.4.2 甲氧芐啶在土壤滲濾系統(tǒng)不同高度的去除效果
3.5 典型抗生素在土壤滲濾系統(tǒng)中的降解途徑
3.5.1 環(huán)丙沙星中間產(chǎn)物及降解途徑
3.5.2 甲氧芐啶中間產(chǎn)物及降解途徑
3.6 土壤滲濾系統(tǒng)中土壤微生物菌群結構淺析
3.7 本章小結
第4章 吸附和生物降解作用對環(huán)丙沙星和甲氧芐啶去除的貢獻
4.1 引言
4.2 目標抗生素在土壤中的吸附特性
4.2.1 抗生素初始濃度對土壤吸附的影響
4.2.2 不同時間土壤對目標抗生素的吸附結果
4.2.3 pH對土壤吸附目標抗生素的影響
4.2.4 溫度對土壤吸附目標抗生素的影響
4.2.5 土壤有機質(zhì)對土壤吸附目標抗生素的影響
4.3 目標抗生素在土壤中的吸附動力學、熱力學特征
4.3.1 吸附動力學模擬結果
4.3.2 吸附熱力學模擬結果
4.4 目標抗生素在不同氧化還原條件下的降解行為
4.4.1 環(huán)丙沙星在四種不同氧化還原條件下的去除效果
4.4.2 甲氧芐啶在四種不同氧化還原條件下的去除效果
4.4.3 四種不同氧化還原條件下序批式土壤柱菌群結構淺析
4.5 本章小結
第5章 滲濾所得再生水中環(huán)丙沙星和甲氧芐啶對新型消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生的影響..
5.1 引言
5.2 氯化時間對消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.2.1 氯化時間對環(huán)丙沙星的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.2.2 氯化時間對甲氧芐啶的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.3 加氯量對消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.3.1 加氯量對環(huán)丙沙星的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.3.2 加氯量對甲氧芐啶的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.4 PH對消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.4.1 pH對環(huán)丙沙星的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.4.2 pH對甲氧芐啶的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]土壤系統(tǒng)對污水的凈化研究綜述[J]. 梅龍杰,嵇文暉,毛仝,吉囿,李煬. 廣州化工. 2017(04)
[2]Occurrence and Fate of Antibiotics in the Aqueous Environment and Their Removal by Constructed Wetlands in China:A review[J]. GUAN Yidong,WANG Bo,GAO Yongxia,LIU Wen,ZHAO Xiaoli,HUANG Xiaofeng,YU Jianghua. Pedosphere. 2017(01)
[3]熱激活過硫酸鹽降解水中典型氟喹諾酮抗生素分析[J]. 郭洪光,高乃云,張永麗,李長軍,區(qū)永杰. 四川大學學報(工程科學版). 2015(02)
[4]中國水資源現(xiàn)狀及其未來發(fā)展方向展望[J]. 王熹,王湛,楊文濤,席雪潔,史龍月,董文月,張倩,周躍男. 環(huán)境工程. 2014(07)
[5]土壤滲濾系統(tǒng)中污染物去除效果分析[J]. 李屹,沈劍,林燕,王欣澤. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2013(06)
[6]HPLC和液質(zhì)聯(lián)用法測定化妝品中氧氟沙星、環(huán)丙沙星和依諾沙星[J]. 黃文靜,陳張好,黃艷婷,何嘉雯,陳冬妮. 中國公共衛(wèi)生管理. 2013(04)
[7]液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜用于原料藥甲氧芐啶含量測定[J]. 石向群. 九江學院學報(自然科學版). 2013(01)
[8]基于液相色譜法分析水環(huán)境中大環(huán)內(nèi)酯類抗生素污染的研究進展[J]. 章琴琴,汪昆平,楊林,徐乾前,劉苗苗. 環(huán)境化學. 2012(11)
[9]環(huán)丙沙星在潮土中的吸附特性[J]. 崔皓,王淑平. 環(huán)境科學. 2012(08)
[10]中國污水處理行業(yè)技術發(fā)展和創(chuàng)新能力分析[J]. 蔡圓圓,劉二中. 中國高新技術企業(yè). 2012(17)
博士論文
[1]典型多溴聯(lián)苯醚在土壤中的吸附及對其生物降解性的影響[D]. 辛佳.清華大學 2013
[2]幾種典型抗生素藥物在水體及土壤中的環(huán)境行為及呼吸抑制的研究[D]. 巫楊.東華大學 2011
[3]腐殖酸與多環(huán)芳烴的非共價結合機制研究[D]. 何盈盈.西安建筑科技大學 2010
碩士論文
[1]環(huán)丙沙星(CIP)降解菌群馴化及降解特性初步研究[D]. 喻嬌.暨南大學 2017
[2]沉積物中20種抗生素殘留的分析方法及其應用[D]. 石浩.華東師范大學 2014
[3]復方磺胺嘧啶在羅非魚體內(nèi)的藥代動力學研究[D]. 肖賀.上海海洋大學 2014
本文編號:3632097
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 水環(huán)境中的抗生素的種類、來源、濃度分布特征及危害
1.2.1 水環(huán)境中常見的抗生素種類、物化特性及主要來源
1.2.2 水環(huán)境中抗生素的濃度分布特征
1.2.3 水生態(tài)系統(tǒng)中抗生素的風險和危害
1.3 土壤滲濾系統(tǒng)的特征及對污染物的去除效能
1.3.1 土壤滲濾系統(tǒng)簡介
1.3.2 土壤滲濾系統(tǒng)的特點
1.3.3 土壤滲濾系統(tǒng)對回灌水體中典型污染物的去除特征及效能
1.4 抗生素在滲濾系統(tǒng)中的去除效能及對所得再生水的影響
1.4.1 土壤滲濾系統(tǒng)去除抗生素類物質(zhì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.4.2 入滲抗生素對滲濾所得再生水水質(zhì)影響的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本課題的主要研究內(nèi)容及研究意義
1.5.1 研究課題來源
1.5.2 研究內(nèi)容
1.5.3 研究目的和意義
第2章 實驗材料和方法
2.1 實驗用土樣及實驗水質(zhì)
2.1.1 實驗用水
2.1.2 實驗用土
2.2 實驗裝置
2.2.1 實驗室模擬土壤滲濾系統(tǒng)反應器裝置
2.2.2 序批式土壤柱實驗裝置
2.3 實驗藥品及儀器
2.3.1 實驗室模擬反應器裝置
2.3.2 實驗用主要儀器
2.4 實驗方法
2.4.1 抗生素的提取及檢測方法
2.4.2 吸附實驗方法
2.4.3 傅里葉變換紅外光譜分析
2.4.4 去除土壤有機質(zhì)方法
2.4.5 消毒實驗及消毒副產(chǎn)物的檢測方法
第3章 滲濾系統(tǒng)對環(huán)丙沙星和甲氧芐啶的去除效能及降解產(chǎn)物分析
3.1 引言
3.2 土壤滲濾系統(tǒng)的啟動
3.3 土壤滲濾系統(tǒng)對目標抗生素的去除效果
3.3.1 土壤滲濾系統(tǒng)對環(huán)丙沙星的去除效果
3.3.2 土壤滲濾系統(tǒng)對甲氧芐啶的去除效果
3.4 土壤滲濾系統(tǒng)不同高度對典型抗生素去除效果
3.4.1 環(huán)丙沙星在土壤滲濾系統(tǒng)不同高度的去除效果
3.4.2 甲氧芐啶在土壤滲濾系統(tǒng)不同高度的去除效果
3.5 典型抗生素在土壤滲濾系統(tǒng)中的降解途徑
3.5.1 環(huán)丙沙星中間產(chǎn)物及降解途徑
3.5.2 甲氧芐啶中間產(chǎn)物及降解途徑
3.6 土壤滲濾系統(tǒng)中土壤微生物菌群結構淺析
3.7 本章小結
第4章 吸附和生物降解作用對環(huán)丙沙星和甲氧芐啶去除的貢獻
4.1 引言
4.2 目標抗生素在土壤中的吸附特性
4.2.1 抗生素初始濃度對土壤吸附的影響
4.2.2 不同時間土壤對目標抗生素的吸附結果
4.2.3 pH對土壤吸附目標抗生素的影響
4.2.4 溫度對土壤吸附目標抗生素的影響
4.2.5 土壤有機質(zhì)對土壤吸附目標抗生素的影響
4.3 目標抗生素在土壤中的吸附動力學、熱力學特征
4.3.1 吸附動力學模擬結果
4.3.2 吸附熱力學模擬結果
4.4 目標抗生素在不同氧化還原條件下的降解行為
4.4.1 環(huán)丙沙星在四種不同氧化還原條件下的去除效果
4.4.2 甲氧芐啶在四種不同氧化還原條件下的去除效果
4.4.3 四種不同氧化還原條件下序批式土壤柱菌群結構淺析
4.5 本章小結
第5章 滲濾所得再生水中環(huán)丙沙星和甲氧芐啶對新型消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生的影響..
5.1 引言
5.2 氯化時間對消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.2.1 氯化時間對環(huán)丙沙星的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.2.2 氯化時間對甲氧芐啶的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.3 加氯量對消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.3.1 加氯量對環(huán)丙沙星的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.3.2 加氯量對甲氧芐啶的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.4 PH對消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.4.1 pH對環(huán)丙沙星的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.4.2 pH對甲氧芐啶的消毒副產(chǎn)物生成的影響
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]土壤系統(tǒng)對污水的凈化研究綜述[J]. 梅龍杰,嵇文暉,毛仝,吉囿,李煬. 廣州化工. 2017(04)
[2]Occurrence and Fate of Antibiotics in the Aqueous Environment and Their Removal by Constructed Wetlands in China:A review[J]. GUAN Yidong,WANG Bo,GAO Yongxia,LIU Wen,ZHAO Xiaoli,HUANG Xiaofeng,YU Jianghua. Pedosphere. 2017(01)
[3]熱激活過硫酸鹽降解水中典型氟喹諾酮抗生素分析[J]. 郭洪光,高乃云,張永麗,李長軍,區(qū)永杰. 四川大學學報(工程科學版). 2015(02)
[4]中國水資源現(xiàn)狀及其未來發(fā)展方向展望[J]. 王熹,王湛,楊文濤,席雪潔,史龍月,董文月,張倩,周躍男. 環(huán)境工程. 2014(07)
[5]土壤滲濾系統(tǒng)中污染物去除效果分析[J]. 李屹,沈劍,林燕,王欣澤. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2013(06)
[6]HPLC和液質(zhì)聯(lián)用法測定化妝品中氧氟沙星、環(huán)丙沙星和依諾沙星[J]. 黃文靜,陳張好,黃艷婷,何嘉雯,陳冬妮. 中國公共衛(wèi)生管理. 2013(04)
[7]液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜用于原料藥甲氧芐啶含量測定[J]. 石向群. 九江學院學報(自然科學版). 2013(01)
[8]基于液相色譜法分析水環(huán)境中大環(huán)內(nèi)酯類抗生素污染的研究進展[J]. 章琴琴,汪昆平,楊林,徐乾前,劉苗苗. 環(huán)境化學. 2012(11)
[9]環(huán)丙沙星在潮土中的吸附特性[J]. 崔皓,王淑平. 環(huán)境科學. 2012(08)
[10]中國污水處理行業(yè)技術發(fā)展和創(chuàng)新能力分析[J]. 蔡圓圓,劉二中. 中國高新技術企業(yè). 2012(17)
博士論文
[1]典型多溴聯(lián)苯醚在土壤中的吸附及對其生物降解性的影響[D]. 辛佳.清華大學 2013
[2]幾種典型抗生素藥物在水體及土壤中的環(huán)境行為及呼吸抑制的研究[D]. 巫楊.東華大學 2011
[3]腐殖酸與多環(huán)芳烴的非共價結合機制研究[D]. 何盈盈.西安建筑科技大學 2010
碩士論文
[1]環(huán)丙沙星(CIP)降解菌群馴化及降解特性初步研究[D]. 喻嬌.暨南大學 2017
[2]沉積物中20種抗生素殘留的分析方法及其應用[D]. 石浩.華東師范大學 2014
[3]復方磺胺嘧啶在羅非魚體內(nèi)的藥代動力學研究[D]. 肖賀.上海海洋大學 2014
本文編號:3632097
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