本文選題：生物碳 + 西維因　； 參考：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：農(nóng)藥和抗生素的大量使用使得二者廣泛共存在農(nóng)田土壤中并引發(fā)多方面的生態(tài)危害,降低土壤中共存農(nóng)藥和抗生素的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)成為相關(guān)科研工作者的研究熱點(diǎn)。吸附固定法是調(diào)控有機(jī)污染物環(huán)境行為和歸趨的重要方法,生物碳由于其對(duì)各類污染物的優(yōu)良吸附性能,在增強(qiáng)土壤吸附固定污染物方面具有良好的應(yīng)用前景。本論文在評(píng)述土壤中共存農(nóng)藥和抗生素的暴露水平和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),以及生物碳增強(qiáng)土壤吸附有機(jī)污染物的研究進(jìn)展等基礎(chǔ)上,以西維因(CBL)和土霉素(OTC)為代表,研究了生物碳對(duì)單一和混合體系下CBL和OTC的吸附機(jī)理和構(gòu)效關(guān)系,并考察了生物碳對(duì)土壤吸附CBL和OTC的影響,重點(diǎn)探討了去礦物處理對(duì)生物碳吸附CBL和OTC的影響及作用機(jī)制,試圖為探討生物碳增強(qiáng)土壤中共存CBL和OTC提供理論依據(jù)。論文取得了以下有價(jià)值的研究成果:(1)探明了生物碳吸附CBL和OTC的作用機(jī)制和構(gòu)效關(guān)系。小麥秸稈生物碳和牛糞生物碳對(duì)CBL和OTC的吸附性能隨其芳香性的增強(qiáng)而增強(qiáng),但隨生物碳極性的增強(qiáng)而降低,二者在生物碳上的吸附主要以專性點(diǎn)位吸附機(jī)制為主導(dǎo)。共存CBL和OTC在生物碳上呈現(xiàn)顯著的競(jìng)爭(zhēng)吸附現(xiàn)象,且競(jìng)爭(zhēng)作用在高溫生物碳上更顯著,由于OTC優(yōu)先于CBL占據(jù)生物碳表面的高能吸附位點(diǎn),因而對(duì)CBL的吸附產(chǎn)生更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)作用。(2)探明了去礦物處理對(duì)生物碳吸附CBL和OTC的影響及作用機(jī)制。去礦物處理使得牛糞生物碳整體的芳香性降低而極性增強(qiáng),同時(shí)極大地增大了生物碳的比表面積,豐富了生物碳的孔隙結(jié)構(gòu)。去礦物處理顯著提高了生物碳對(duì)土霉素的吸附性能,而對(duì)西維因的吸附性能有微弱的降低。將去礦化生物碳對(duì)CBL和OTC的等溫吸附曲線進(jìn)行有機(jī)碳標(biāo)化擬合分析,發(fā)現(xiàn)礦質(zhì)組分對(duì)CBL在牛糞生物碳上的吸附起主要貢獻(xiàn)作用,而對(duì)OTC的吸附產(chǎn)生微弱的抑制作用,這種差異歸因于CBL在去礦化生物碳上的吸附以專性點(diǎn)位吸附為主,而OTC的吸附主要為孔填充機(jī)理。去礦化處理削弱了 OTC對(duì)CBL的競(jìng)爭(zhēng)吸附強(qiáng)度,但增強(qiáng)了 CBL對(duì)OTC的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用。
[Abstract]:The extensive use of pesticides and antibiotics makes them co-exist in farmland soil and cause ecological hazards in many aspects. Reducing the environmental risk of co-existing pesticides and antibiotics in soil has become the research hotspot of related researchers. Adsorption and fixation is an important method to regulate the environmental behavior and fate of organic pollutants. Because of its excellent adsorption performance to various pollutants, biological carbon has a good application prospect in enhancing the adsorption of fixed pollutants in soil. On the basis of reviewing the exposure level and ecological risk of co-existing pesticides and antibiotics in soil, and the research progress of biocarbon enhanced soil adsorption of organic pollutants, this paper is represented by CBL and OTC- (Oxytetracycline). The adsorption mechanism and structure-activity relationship of CBL and OTC in a single and mixed system were studied. The effects of biochar on the adsorption of CBL and OTC in soil were investigated, and the effects of mineral removal on the adsorption of CBL and OTC were discussed. This paper attempts to provide a theoretical basis for exploring the coexistence of CBL and OTC in soil enhanced by biological carbon. The mechanism and structure-activity relationship of CBL and OTC were investigated. The adsorption of CBL and OTC on wheat straw and cow manure increased with the increase of aromaticity, but decreased with the increase of biological carbon polarity. Coexisting CBL and OTC showed significant competitive adsorption on biological carbon, and the competition was more obvious on high temperature biological carbon, because OTC had priority over CBL to occupy the high energy adsorption sites on the surface of biological carbon. Therefore, the adsorption of CBL has a stronger competitive effect on the adsorption of CBL and OTC by the removal of minerals and its mechanism. The removal of minerals can decrease the total aromaticity and increase the polarity of cow dung biological carbon, at the same time, it greatly increases the specific surface area of biological carbon and enriches the pore structure of biological carbon. The adsorption of oxytetracycline on biological carbon was significantly improved by mineral removal treatment, but the adsorption performance of carbaryl was slightly decreased. The isothermal adsorption curves of demineralized biological carbon for CBL and OTC were analyzed by organic carbon standard fitting analysis. It was found that the mineral components played a major role in the adsorption of CBL on the biological carbon of cow manure, but the adsorption of OTC was inhibited slightly. The difference is attributed to the fact that the adsorption of CBL on demineralized biological carbon is mainly specific point adsorption, while the adsorption of OTC is mainly pore filling mechanism. The demineralization treatment weakened the competitive adsorption intensity of CBL by OTC, but enhanced the competitive adsorption of OTC by CBL.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X592;X53

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本文編號(hào)：1918642