改性復合生物炭的潛在生態(tài)毒性及其對全氟辛酸污染沉積物生態(tài)毒性的控制
發(fā)布時間:2022-07-20 17:51
沉積物是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,既是各種持久性有機污染物的“匯”又是各污染物的“源”。發(fā)展高效率和低成本的污染沉積物的原位修復技術(shù)對于保護水生態(tài)系統(tǒng)顯得至關重要。生物炭是一種重要的綠色原位修復材料。但直接采用原始生物炭作為修復劑存在污染物吸附量有限和吸附選擇性差等局限性,而改性生物炭則顯著提高或改進對污染物的吸附性能。目前關于改性生物炭的研究基本是基于單一生物炭。將活性污泥與含碳量較高的生物質(zhì)材料混合并加以改性制備一種新的改性復合生物炭,既能充分利用活性污泥又可提高生物炭的吸附性能。本研究首次將不同混合比例的玉米秸稈和活性污泥在650℃下共熱解制備KOH、H3PO4改性復合生物炭,并進行吸附性能測試和理化表征。選取吸附性能最佳的改性復合生物炭(KCA82)作為吸附劑,以銅銹環(huán)棱螺(Bellamya aeruginosa)為測試生物,以全氟辛酸(PFOA)為目標污染物,在PFOA(10μg g-1)加標沉積物中添加不同比例(1%、3%和5%)、不同顆粒大。100目和200目)的KCA82,采用30 d沉積物生物測試,考...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 改性復合生物炭研究進展
1.1.1 改性生物炭的概述
1.1.2 改性生物炭的環(huán)境應用
1.1.3 復合生物炭的研究現(xiàn)狀
1.2 全氟化合物(PFCs)在環(huán)境中的轉(zhuǎn)歸與效應
1.2.1 PFCs的概述
1.2.2 PFCs污染來源及其環(huán)境濃度
1.2.3 PFCs的毒性
1.2.4 PFCs的污染修復處理技術(shù)
1.3 污染沉積物生態(tài)毒性測試生物的研究
1.4 本研究的內(nèi)容、目的和意義
第2章 改性復合生物炭的制備、篩選與表征
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 原始生物炭的制備
2.2.3 改性生物炭的制備
2.2.4 生物炭碘吸附值測定
2.2.5 生物炭對亞甲基藍的吸附動力學和吸附等溫線實驗
2.2.6 生物炭的表征
2.2.7 統(tǒng)計分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 生物炭的碘吸附值
2.3.2 生物炭對亞甲基藍的吸附動力學
2.3.3 生物炭對亞甲基藍的吸附等溫線
2.3.4 CSB、ASB、CA82、KCA82、PCA82、CA82K和 CA82P表征
2.4 討論
2.5 小結(jié)
第3章 沉積物中KCA82對銅銹環(huán)棱螺的毒性效應
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 實驗沉積物和實驗動物
3.2.3 實驗設計
3.2.4 沉積物加標
3.2.5 暴露實驗
3.2.6 DNA損傷測定
3.2.7 生化測定
3.2.8 統(tǒng)計分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟細胞的DNA損傷
3.3.2 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟SOD活性的影響
3.3.3 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟CAT活性的影響
3.3.4 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟GST活性的影響
3.3.5 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟MDA含量的影響
3.4 討論
3.4.1 KCA82的毒性
3.4.2 KCA82的致毒原因
3.5 小結(jié)
第4章 KCA82對PFOA污染沉積物生態(tài)毒性的控制效力
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 實驗沉積物和實驗動物
4.2.3 實驗設計
4.2.4 沉積物加標
4.2.5 暴露實驗
4.2.6 間隙水中PFOA測定
4.2.7 內(nèi)臟團中PFOA測定
4.2.8 DNA損傷測定
4.2.9 生化測定
4.2.10 統(tǒng)計分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 KCA82 對沉積物中PFOA生物有效性的影響
4.3.2 KCA82 對沉積物中PFOA生物積累的影響
4.3.3 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對DNA損傷的影響
4.3.4 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對SOD活性的影響
4.3.5 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對CAT活性的影響
4.3.6 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對GST活性的影響
4.3.7 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對MDA含量的影響
4.4 討論
4.4.1 PFOA的生態(tài)毒性風險
4.4.2 KCA82對PFOA生物有效性和生物積累的影響
4.4.3 KCA82 對沉積物中PFOA生態(tài)毒性的控制
4.5 小結(jié)
結(jié)束語
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
附錄 縮略詞表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Cd2+和Pb2+對花翅搖蚊幼蟲的毒性及對三種生物化學標志物的影響[J]. 王劍南,許力山,曹傳旺. 應用昆蟲學報. 2019(05)
[2]球磨生物炭的性質(zhì)及其對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的毒性效應研究[J]. 郭賽賽,劉小妹,陳宏坤,莊志成,王宜志,唐景春. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2019(07)
[3]生物炭復合材料在廢水處理中的應用研究進展[J]. 蒲生彥,賀玲玲,劉世賓. 工業(yè)水處理. 2019(09)
[4]生物炭中持久性自由基對秀麗隱桿線蟲的毒性[J]. 張緒超,陳懿,胡蝶,趙力,王琳,吳敏. 中國環(huán)境科學. 2019(06)
[5]稻殼與污泥共熱解對污泥炭特性及其重金屬生態(tài)風險的影響[J]. 張進,刁韓杰,王敏艷,曹玉成,許思涵,張建云. 環(huán)境科學學報. 2019(04)
[6]污泥與不同生物質(zhì)共熱解制備生物炭及生物炭的土地應用[J]. 李娜,張惠民,孟記朋,陸江銀,王忠科. 可再生能源. 2018(10)
[7]生物炭及改性生物炭的制備與應用研究進展[J]. 計海洋,汪玉瑛,劉玉學,呂豪豪,何莉莉,楊生茂. 核農(nóng)學報. 2018(11)
[8]典型旅游城市河流水體及污水廠出水中全氟烷基酸類化合物的空間分布及其前體物的轉(zhuǎn)化[J]. 王世亮,孫建樹,楊月偉,張敏. 環(huán)境科學. 2018(12)
[9]磷酸改性生物炭和氯混施對土壤鉛形態(tài)及小麥鉛吸收的影響[J]. 周志云,馬文連,周振,苗利娟,張彪,楊素勤. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2018(05)
[10]水體中典型重金屬和全氟化合物對水生生物的聯(lián)合毒性[J]. 孟娣,王瀟,王賽賽,韓剛,錢永忠. 生態(tài)毒理學報. 2018(02)
碩士論文
[1]不同類型生物炭對沉積物中持久性有毒物質(zhì)生態(tài)毒性的影響[D]. 田斌.吉首大學 2018
本文編號:3664465
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 改性復合生物炭研究進展
1.1.1 改性生物炭的概述
1.1.2 改性生物炭的環(huán)境應用
1.1.3 復合生物炭的研究現(xiàn)狀
1.2 全氟化合物(PFCs)在環(huán)境中的轉(zhuǎn)歸與效應
1.2.1 PFCs的概述
1.2.2 PFCs污染來源及其環(huán)境濃度
1.2.3 PFCs的毒性
1.2.4 PFCs的污染修復處理技術(shù)
1.3 污染沉積物生態(tài)毒性測試生物的研究
1.4 本研究的內(nèi)容、目的和意義
第2章 改性復合生物炭的制備、篩選與表征
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 原始生物炭的制備
2.2.3 改性生物炭的制備
2.2.4 生物炭碘吸附值測定
2.2.5 生物炭對亞甲基藍的吸附動力學和吸附等溫線實驗
2.2.6 生物炭的表征
2.2.7 統(tǒng)計分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 生物炭的碘吸附值
2.3.2 生物炭對亞甲基藍的吸附動力學
2.3.3 生物炭對亞甲基藍的吸附等溫線
2.3.4 CSB、ASB、CA82、KCA82、PCA82、CA82K和 CA82P表征
2.4 討論
2.5 小結(jié)
第3章 沉積物中KCA82對銅銹環(huán)棱螺的毒性效應
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 實驗沉積物和實驗動物
3.2.3 實驗設計
3.2.4 沉積物加標
3.2.5 暴露實驗
3.2.6 DNA損傷測定
3.2.7 生化測定
3.2.8 統(tǒng)計分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟細胞的DNA損傷
3.3.2 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟SOD活性的影響
3.3.3 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟CAT活性的影響
3.3.4 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟GST活性的影響
3.3.5 KCA82 對銅銹環(huán)棱螺肝胰臟MDA含量的影響
3.4 討論
3.4.1 KCA82的毒性
3.4.2 KCA82的致毒原因
3.5 小結(jié)
第4章 KCA82對PFOA污染沉積物生態(tài)毒性的控制效力
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 實驗沉積物和實驗動物
4.2.3 實驗設計
4.2.4 沉積物加標
4.2.5 暴露實驗
4.2.6 間隙水中PFOA測定
4.2.7 內(nèi)臟團中PFOA測定
4.2.8 DNA損傷測定
4.2.9 生化測定
4.2.10 統(tǒng)計分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 KCA82 對沉積物中PFOA生物有效性的影響
4.3.2 KCA82 對沉積物中PFOA生物積累的影響
4.3.3 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對DNA損傷的影響
4.3.4 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對SOD活性的影響
4.3.5 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對CAT活性的影響
4.3.6 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對GST活性的影響
4.3.7 KCA82與PFOA聯(lián)合加標沉積物對MDA含量的影響
4.4 討論
4.4.1 PFOA的生態(tài)毒性風險
4.4.2 KCA82對PFOA生物有效性和生物積累的影響
4.4.3 KCA82 對沉積物中PFOA生態(tài)毒性的控制
4.5 小結(jié)
結(jié)束語
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
附錄 縮略詞表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Cd2+和Pb2+對花翅搖蚊幼蟲的毒性及對三種生物化學標志物的影響[J]. 王劍南,許力山,曹傳旺. 應用昆蟲學報. 2019(05)
[2]球磨生物炭的性質(zhì)及其對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的毒性效應研究[J]. 郭賽賽,劉小妹,陳宏坤,莊志成,王宜志,唐景春. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2019(07)
[3]生物炭復合材料在廢水處理中的應用研究進展[J]. 蒲生彥,賀玲玲,劉世賓. 工業(yè)水處理. 2019(09)
[4]生物炭中持久性自由基對秀麗隱桿線蟲的毒性[J]. 張緒超,陳懿,胡蝶,趙力,王琳,吳敏. 中國環(huán)境科學. 2019(06)
[5]稻殼與污泥共熱解對污泥炭特性及其重金屬生態(tài)風險的影響[J]. 張進,刁韓杰,王敏艷,曹玉成,許思涵,張建云. 環(huán)境科學學報. 2019(04)
[6]污泥與不同生物質(zhì)共熱解制備生物炭及生物炭的土地應用[J]. 李娜,張惠民,孟記朋,陸江銀,王忠科. 可再生能源. 2018(10)
[7]生物炭及改性生物炭的制備與應用研究進展[J]. 計海洋,汪玉瑛,劉玉學,呂豪豪,何莉莉,楊生茂. 核農(nóng)學報. 2018(11)
[8]典型旅游城市河流水體及污水廠出水中全氟烷基酸類化合物的空間分布及其前體物的轉(zhuǎn)化[J]. 王世亮,孫建樹,楊月偉,張敏. 環(huán)境科學. 2018(12)
[9]磷酸改性生物炭和氯混施對土壤鉛形態(tài)及小麥鉛吸收的影響[J]. 周志云,馬文連,周振,苗利娟,張彪,楊素勤. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2018(05)
[10]水體中典型重金屬和全氟化合物對水生生物的聯(lián)合毒性[J]. 孟娣,王瀟,王賽賽,韓剛,錢永忠. 生態(tài)毒理學報. 2018(02)
碩士論文
[1]不同類型生物炭對沉積物中持久性有毒物質(zhì)生態(tài)毒性的影響[D]. 田斌.吉首大學 2018
本文編號:3664465
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