抗生素自被發(fā)現(xiàn)以來已廣泛應用于人類臨床治療、家畜家禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖等過程中,攝入生物體內(nèi)的抗生素大部分未被吸收即排出體外,通常會通過市政管網(wǎng)到達各污水處理廠。然而,傳統(tǒng)污水處理工藝不能將其有效去除,導致抗生素最終進入各類天然水體,不僅造成水源水的污染,還會引起細菌耐藥性等環(huán)境問題,危害人類健康,因此開發(fā)出可高效去除污水或水源水中抗生素的技術(shù)顯得日益迫切。本論文選取新型高級氧化技術(shù)真空紫外光(VUV)作為處理手段,以臨床使用量大的β3-內(nèi)酰胺類抗生素頭孢哌酮(CFPZ)為目標污染物,分別選取VUV、VUV/UVC和UVC(Ultraviolet C)三種紫外光源,系統(tǒng)研究了中性和酸性條件下紫外波長及VUV光強對CFPZ降解及礦化效果的影響及其相應機理,此外,深入考察了 VUV光源下氣體氛圍對CFPZ降解及礦化影響機理及其降解路徑,最后分析了 Fe(Ⅱ)的引入對提高UVC和VUV光源礦化CFPZ效能的可行性,得到如下研究結(jié)果:(1)紫外波長及VUV光強對CFPZ礦化效果影響顯著,其中VUV更有利于CFPZ礦化,且VUV光強越高,CFPZ礦化越好。中性條件下,各光源體系下CFPZ的降解均能在5 ...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 水環(huán)境中抗生素概述
        1.1.1 抗生素使用情況
        1.1.2 抗生素的污染及其危害
        1.1.3 抗生素的環(huán)境化學行為及主要處理方法
        1.1.4 β-內(nèi)酰胺類抗生素的主要處理方法
    1.2 真空紫外光技術(shù)(VUV)
        1.2.1 光化學高級氧化技術(shù)
        1.2.2 真空紫外光技術(shù)(VUV)
    1.3 課題研究思路及方案
        1.3.1 研究目的及內(nèi)容
        1.3.2 研究技術(shù)路線
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗藥品及儀器
        2.1.1 實驗藥品及材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗裝置
    2.3 試驗方法
    2.4 分析方法
        2.4.1 光源發(fā)射光譜及光強測定
        2.4.2 體系DO濃度測定及H₂O₂光化學生成
        2.4.3 CFPZ含量及有機酸生成濃度測定
        2.4.4 降解過程中體系濁度、TOC測定及UV-Vis分析
        2.4.5 氨氮測定及離子色譜分析
        2.4.6 芳香族降解產(chǎn)物UPLC-QTOF-MS/MS分析
3 紫外波長及VUV光強影響CFPZ光解效能與機理研究
    3.1 紫外光源的發(fā)射光譜及光強表征
        3.1.1 紫外光源發(fā)射光譜表征
        3.1.2 光源發(fā)射光強表征
    3.2 中性條件下紫外波長及VUV光強對CFPZ降解行為的影響
        3.2.1 紫外波長及VUV光強對CFPZ降解及礦化的影響
        3.2.2 不同光源體系下CFPZ降解過程中的UV-Vis吸收光譜
        3.2.3 紫外波長及VUV光強對CFPZ降解過程中無機離子釋放的影響
        3.2.4 紫外波長及VUV光強對小分子有機酸生成的影響
    3.3 酸性條件下紫外波長及VUV光強對CFPZ降解行為的影響
        3.3.1 紫外波長及VUV光強對CFPZ降解及礦化影響
        3.3.2 紫外波長及VUV光強對CFPZ降解過程中無機離子釋放的影響
        3.3.3 紫外波長及VUV光強對小分子有機酸生成的影響
    3.4 紫外波長及VUV光強對光解CFPZ行為影響的機理研究
    3.5 本章小結(jié)
4 氣體氛圍影響VUV體系降解CFPZ效能與機理研究
    4.1 VUV體系下不同初始條件對CFPZ降解影響
        4.1.1 CFPZ初始濃度對其降解影響
        4.1.2 溶液初始pH對降解CFPZ影響
        4.1.3 共存陰離子對降解CFPZ影響
        4.1.4 氣體氛圍對降解CFPZ影響
    4.2 氣體氛圍對VUV體系降解CFPZ行為影響機理研究
        4.2.1 氣體氛圍對CFPZ降解影響的機理研究
        4.2.2 氣體氛圍對CFPZ礦化影響的機理研究
    4.3 不同氣體條件下VUV體系降解CFPZ產(chǎn)物生成
        4.3.1 不同氣體條件下CFPZ降解過程中無機離子釋放
        4.3.2 不同氣體條件下CFPZ降解過程中小分子有機酸生成
        4.3.3 不同氣體條件下CFPZ降解過程中芳香族中間產(chǎn)物生成
        4.3.4 不同氣體條件下CFPZ降解歷程分析
    4.4 本章小結(jié)
5 Fe(Ⅱ)-UVC/VUV體系強化CFPZ降解與礦化效能研究
    5.1 Fe(Ⅱ)-UVC體系強化CFPZ降解與礦化效能
        5.1.1 Fe(Ⅱ)-UVC體系條件優(yōu)化
        5.1.2 Fe(Ⅱ)-UVC體系降解CFPZ過程中的UV-Vis吸收光譜
        5.1.3 Fe(Ⅱ)-UVC體系降解CFPZ過程中無機離子的生成
        5.1.4 Fe(Ⅱ)-UVC體系降解CFPZ過程中小分子有機酸的生成
    5.2 Fe(Ⅱ)-VUV體系強化CFPZ降解與礦化效能
        5.2.1 Fe(Ⅱ)-VUV體系條件優(yōu)化
        5.2.2 Fe(Ⅱ)-VUV體系降解CFPZ過程中的UV-Vis吸收光譜
        5.2.3 Fe(Ⅱ)-VUV體系降解CFPZ過程中無機離子的生成
        5.2.4 Fe(Ⅱ)-VUV體系降解CFPZ過程中小分子有機酸的生成
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 對后續(xù)研究的展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3746213