本文關(guān)鍵詞：DGT技術(shù)應(yīng)用于污水處理廠及其下游河流中非法藥物和抗生素的檢測研究

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【摘要】：薄膜梯度擴(kuò)散(Diffusive Gradients in Thin-Films technique,DGT)技術(shù)是一種新型的原位被動(dòng)采樣技術(shù),被廣泛地應(yīng)用于土壤、水、沉積物和沉積物/水界面等環(huán)境中原位定量和測量環(huán)境中的污染物。相比于傳統(tǒng)采樣方法,DGT技術(shù)可以提供待測物有效態(tài)的時(shí)間平均濃度,更能反映生物的有效性。目前,我國的水環(huán)境水污染問題日益多樣化,其中抗生素和非法藥物等新型污染物對(duì)水體環(huán)境所造成的的污染問題也日益凸顯。抗生素污染的主要來源為農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)、醫(yī)學(xué)藥用等方面對(duì)其大量的使用;而非法藥物的對(duì)水環(huán)境的污染主要源自人類的排泄和實(shí)驗(yàn)室毒品的廢棄物的排放。本論文創(chuàng)新性地建立了DGT技術(shù)檢測三種非法藥物(甲基苯丙胺,苯丙胺,氯胺酮)的方法。確定了檢測三種非法藥物的DGT裝置中吸附膜為XAD膜,洗脫試劑為甲醇試劑,擴(kuò)散膜為聚丙烯酰胺膜,濾膜為聚醚砜膜(PES)膜,外殼為A BS材料;在24h放置時(shí)間,25℃室溫和0.8mm厚度擴(kuò)散膜條件下的甲基苯丙胺、苯丙胺、氯胺酮的最低檢測限分別為0.015ng/L,0.015 ng/L和0.012 ng/L;甲基苯丙胺、苯丙胺、氯胺酮的擴(kuò)散系數(shù)分別為:8.29×10-6cm2?s-1,7.21×10-6cm2?s-1和7.75×10-6cm2?s-1。通過對(duì)DGT方法與傳統(tǒng)SPE方法的比較研究,驗(yàn)證了DGT檢測非法藥物方法的可靠性。本論文將DGT技術(shù)應(yīng)用于污水處理廠(A和B)及污水處理廠A下游河流中非法藥物的檢測。在污水處理廠A中甲基苯丙胺(MET)出水口濃度低于檢出限,在污水處理廠B出水口的MET濃度比入水口降低85.3%;苯丙胺(AMP)和氯胺酮(KET)在污水處理廠A和B中出水口濃度均高于進(jìn)水口。污水處理廠A下游河流中MET的濃度含量為108ng/L,而MET在污水處理廠的出水口濃度低于檢測限,河流濃度比出水口濃度大幅提高;河流中AMP濃度為45ng/L,比污水處理廠出水口濃度(120.3ng/L)下降60%;KET在河流中的濃度為6.8ng/L,比污水處理廠出水口濃度(15.9ng/L)降低57.6%。同時(shí),本論文應(yīng)用DGT技術(shù)對(duì)污水處理廠及其下游河流中抗生素濃度進(jìn)行了檢測研究。結(jié)果表明經(jīng)過污水處理廠處理工藝,四環(huán)素類抗生素濃度降低約76%;磺胺類抗生素除甲氧芐胺嘧啶(TMP)外,濃度下降均在50%以上;喹諾酮類抗生素濃度降低45%以上;大環(huán)內(nèi)酯類抗生素經(jīng)過A廠后濃度沒有降低反而升高,經(jīng)過B廠大環(huán)內(nèi)酯類抗生素濃度僅降低17.7%-28.6%。污水處理廠A和B的下游河流中大多數(shù)抗生素濃度較低,絕大多數(shù)抗生素在河流中的濃度低于183ng/L,也有個(gè)別抗生素濃度較高。部分四環(huán)素類抗生素濃度低于檢測限;磺胺類抗生素濃度除磺胺甲基異惡唑(SMX)和TMP在某些采樣點(diǎn)濃度高達(dá)328ng/L和264ng/L外,抗生素整體濃度低于40ng/L,部分磺胺類抗生素濃度低于檢測限。相比于污水處理廠抗生素的出水口濃度,SMX濃度下降67.6%,TMP濃度下降93%;喹諾酮類和大環(huán)類酯類抗生素濃度在河流中檢測頻率較高,濃度為0.955ng/L-992.2ng/L,相比于污水處理廠出水口濃度下降約30%-55%。通過本論文的研究,利用DGT技術(shù)對(duì)污水處理廠各工藝段及其下游河流中非法藥物以及抗生素的濃度進(jìn)行檢測。探索環(huán)境監(jiān)測中預(yù)處理技術(shù)的新方法,尋求環(huán)境中新型污染物檢測的有效途徑,為污染物在環(huán)境中的去除和監(jiān)測提供技術(shù)支持。檢測結(jié)果也將為指導(dǎo)污水處理廠去除非法藥物和抗生素提供相關(guān)的理論依據(jù)和技術(shù)支持,同時(shí)了解對(duì)下游河流帶來的影響,從而消除非法藥物和抗生素對(duì)環(huán)境造成的影響。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X832
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本文編號(hào)：1228596