繼臭氧層空洞和全球變暖之后,內(nèi)分泌干擾物已成為另一個(gè)重要的全球環(huán)境問(wèn)題。天然類固醇雌激素,如雌酮（E1）、雌二醇（E2）、雌三醇（E3）,便是一類具有強(qiáng)雌激素活性的內(nèi)分泌干擾物。集約化畜禽養(yǎng)殖的污水排放便是環(huán)境中類固醇雌激素主要來(lái)源之一,目前類固醇雌激素已在環(huán)境樣品中頻繁檢出。內(nèi)分泌干擾物即使在極低的濃度也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和生物健康產(chǎn)生威脅。研究表明雌激素可通過(guò)物理、化學(xué)及生物降解等方式去除。在適當(dāng)?shù)臈l件下,土壤滲濾（SAT）系統(tǒng)可包括上述大部分去除機(jī)制,其中吸附作用是SAT系統(tǒng)對(duì)內(nèi)分泌干擾物的主要去除機(jī)制,結(jié)合生物降解可將污染物濃度降到安全水平。因此,增強(qiáng)SAT系統(tǒng)的吸附能力,是優(yōu)化系統(tǒng)對(duì)類固醇雌激素的去除效能的有效手段。本課題以畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水中雌激素類污染物為研究對(duì)象,擬通過(guò)SAT場(chǎng)地修復(fù)養(yǎng)殖場(chǎng)廢水中的類固醇雌激素,以達(dá)到削弱和去除雌激素類污染物對(duì)環(huán)境的威脅,并實(shí)現(xiàn)一定程度上補(bǔ)給地下水資源的目標(biāo)。結(jié)合研究區(qū)背景條件,應(yīng)用可較為快速達(dá)到吸附平衡的新型吸附材料,提出了吸附增強(qiáng)型SAT場(chǎng)地的設(shè)計(jì),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)室一維土柱模擬實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)軟件模擬,以驗(yàn)證場(chǎng)地設(shè)計(jì)的可行性。獲得的主要研究成果如下:1... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

土柱出水中17β-E2濃度隨時(shí)間的變化

由圖可知:柱SC-1,實(shí)驗(yàn)運(yùn)行0-80 min時(shí)段沒(méi)有17β-E2流出;80-145 min時(shí)段17β-E2有檢出,且濃度快速增長(zhǎng);在145 min時(shí)出水中17β-E2濃度達(dá)到10mg/L入水濃度,繼續(xù)運(yùn)行至195 min出水中17β-E2濃度持續(xù)與入水濃度相等,此時(shí)柱SC-1達(dá)到吸附去除能力上限。柱ESC-1,0-90 min時(shí)段沒(méi)有17β-E2流出,從90 min開(kāi)始至165 min出水中檢出17β-E2,且濃度快速增長(zhǎng)至入水濃度,繼續(xù)運(yùn)行至195 min出水中17β-E2濃度保持在入水濃度不變。對(duì)比兩柱數(shù)據(jù),優(yōu)化的SAT土柱明顯推遲了17β-E2的穿透。土柱吸附能力達(dá)到上限后,兩土柱中介質(zhì)吸附量的對(duì)比如圖5.5所示。通過(guò)Origin將隨時(shí)間變化的出水中17β-E2濃度在供水體積范圍內(nèi)進(jìn)行積分,得到土柱運(yùn)行期間,兩土柱出水中17β-E2累積質(zhì)量。根據(jù)入水濃度和總供給水體積可求得17β-E2總供給質(zhì)量,利用式3.1可計(jì)算得到兩土柱中介質(zhì)對(duì)17β-E2的最大吸附容量(見(jiàn)表5.4)。對(duì)比表中各數(shù)據(jù),SAT優(yōu)化土柱較原始土柱對(duì)17β-E2的吸附容量增加了15.6%左右,且對(duì)于17β-E2的阻滯作用變強(qiáng)。

17β-E2和Cu(NO3)2及17β-E2和Cd(NO3)2的混合溶液,分別供給SAT原始土柱(SC-2,SC-3)和SAT優(yōu)化土柱(ESC-2,ESC-3),圖5.6展示了不同土柱出水中17β-E2濃度隨時(shí)間的變化。由圖可知:柱SC-2和SC-3分別在運(yùn)行75和76 min開(kāi)始有17β-E2檢出,然后出水中17β-E2的濃度增長(zhǎng)迅速,直至140和141 min出水中17β-E2濃度達(dá)到入水濃度10 mg/L,繼續(xù)運(yùn)行至195 min,期間出水濃度保持10 mg/L不變,此時(shí)兩SAT原始土柱達(dá)到吸附能力上限。優(yōu)化柱ESC-2和ESC-3分別在85和90 min前均未有17β-E2流出,隨后分別在85-153 min和90-155 min時(shí)段內(nèi)出水中17β-E2濃度快速增長(zhǎng),并分別在153和155 min達(dá)到入水濃度,此后到運(yùn)行結(jié)束,出水中的濃度不變,此時(shí)認(rèn)為兩SAT優(yōu)化土柱已達(dá)到吸附上限。對(duì)比幾組數(shù)據(jù),即使在重金屬離子的影響下,優(yōu)化的SAT土柱也明顯推遲了17β-E2的穿透,各土柱中介質(zhì)吸附量的對(duì)比如圖5.7和5.8所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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