β-內(nèi)酰胺類抗生素在污水處理廠的分布與遷移轉(zhuǎn)化

【摘要】：城鎮(zhèn)污水處理廠出水中殘留的β-內(nèi)酰胺類抗生素可能對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。因此,研究這些微量污染物在城鎮(zhèn)污水處理廠中的含量及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文采用S PE-HLPC-DAD法監(jiān)測了β-內(nèi)酰胺類抗生素在污水處理廠中的含量及分布。β-內(nèi)酰胺類抗生素(阿莫西林、鹽酸普魯卡因、頭孢克洛、頭孢曲松、頭孢噻肟、頭孢唑啉)在城市污水廠的污水和污泥中均能檢測到。A城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水6種p-內(nèi)酰胺類抗生素(阿莫西林、鹽酸普魯卡因、頭孢曲松、頭孢克洛、頭孢噻肟、頭孢唑啉)的含量在0.956μg/L～2.967μg/L,出水抗生素含量在0μg/L～1.988μg/L,污泥中的含量為0.595μg/g～2.96μg/g；平均每天進(jìn)入和排出污水廠的6種抗生素總量分別是466.15g、217.33g。B污水處理廠進(jìn)水中6種β-內(nèi)酰胺抗生素含量在1.322μg/L～2.883μg/L,出水抗生素含量在0μg/L2.212μg/L,污泥中量為0.290μg/g～2.86μg/g；平均每天進(jìn)入和排出污水廠的6種抗生素總量分別是1043.10g、414.38g。 研究了6種p-內(nèi)酰胺類抗生素水解動(dòng)力學(xué)、光解動(dòng)力學(xué)、活性污泥吸附動(dòng)力學(xué)和生物降解性。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)β-內(nèi)酰胺類抗生素的水解符合一級(jí)水解動(dòng)力學(xué)方程,水解速率常數(shù)在0.001-0.016。滅活污泥和活性污泥對β-內(nèi)酰胺類抗生素的吸附均能較好的用Freundlich等溫方程和Langmuir等溫方程進(jìn)行擬合,且吉布斯自由能函變小于20KJ/mol,污泥對β-內(nèi)酰胺類抗生素的吸附主要是物理吸附過程。通過分析各降解作用在目標(biāo)物質(zhì)降解量中所占百分比,可知水解、污泥吸附和生物降解是β-內(nèi)酰胺類抗生素在城鎮(zhèn)污水處理廠去除的主要機(jī)理。 【關(guān)鍵詞】：城鎮(zhèn)污水 β-內(nèi)酰胺類抗生素 遷移轉(zhuǎn)化 動(dòng)力學(xué) 生物降解
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X787
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 環(huán)境中抗生素來源12
• 1.2 水環(huán)境中抗生素污染現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 地表水中的抗生素12-13
• 1.2.2 地下水和飲用水中的抗生素13-14
• 1.2.3 土壤和沉積物中的抗生素14
• 1.3 污水廠中抗生素的歸宿14-15
• 1.3.1 污泥吸附14
• 1.3.2 生物降解14-15
• 1.3.3 光解和水解15
• 1.4 水中抗生素的分析檢測方法15-17
• 1.4.1 樣品的預(yù)處理15-17
• 1.5 分析檢測技術(shù)17-18
• 1.5.1 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS和GC-MS/MS)17
• 1.5.2 高效液相色譜法和高效液相-質(zhì)譜聯(lián)用法(HPLC、HPLC-MS、HPLC-MS-MS)17-18
• 1.6 研究目的和內(nèi)容18-20
• 1.6.1 研究目的和意義18
• 1.6.2 研究內(nèi)容18-20
• 第2章 試驗(yàn)方案和試驗(yàn)方法20-33
• 2.1 城鎮(zhèn)污水廠簡介20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑21-22
• 2.2.1 試驗(yàn)儀器與設(shè)備21
• 2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和試劑21-22
• 2.3 前處理方法22-24
• 2.3.1 玻璃容器的清洗22-23
• 2.3.2 樣品的采集與保存23
• 2.3.3 污水樣品的前處理23-24
• 2.3.4 污泥樣品的前處理24
• 2.3.5 液相色譜條件24
• 2.4 結(jié)果與討論24-31
• 2.4.1 固相萃取條件的優(yōu)化24-26
• 2.4.2 液相色譜條件的確定和優(yōu)化26-28
• 2.4.5 方法的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 β-內(nèi)酰胺類抗生素在城鎮(zhèn)污水廠中的含量33-38
• 3.1 污水中β-內(nèi)酰胺類抗生素含量水平33-35
• 3.1.1 A城鎮(zhèn)污水廠污水中β-內(nèi)酰胺類抗生素含量33-34
• 3.1.2 B城鎮(zhèn)污水處理廠污水β-內(nèi)酰胺類抗生素含量34-35
• 3.2 污泥中β-內(nèi)酰胺類抗生素含量35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 β-內(nèi)酰胺類抗生素的水解行為及水解動(dòng)力學(xué)38-50
• 4.1 材料和方法38-40
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料38-39
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法39-40
• 4.1.3 β-內(nèi)酰胺類抗生素水解動(dòng)力學(xué)40
• 4.2 結(jié)果與討論40-48
• 4.2.1 溫度對抗生素水解的影響40-43
• 4.2.2 不同pH值對抗生素水解的影響43-46
• 4.2.3 不同介質(zhì)對抗生素水解的影響46-47
• 4.2.4 光照對抗生素水解的影響47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 第5章 β-內(nèi)酰胺類抗生素在污泥上的吸附行為及吸附動(dòng)力學(xué)50-69
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法50-54
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料50-51
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)操作51-53
• 5.1.3 β-內(nèi)酰胺類抗生素在污泥上的吸附動(dòng)力學(xué)53-54
• 5.2 結(jié)果與討論54-67
• 5.2.1 吸附平衡時(shí)間的確定54-56
• 5.2.2 不同溫度對污泥吸附的影響56-60
• 5.2.3 不同pH對污泥吸附的影響60-67
• 5.3 本章小結(jié)67-69
• 第6章 β-內(nèi)酰胺類抗生素的生物降解性69-74
• 6.1 材料和方法69-70
• 6.1.1 試驗(yàn)材料69
• 6.1.2 試驗(yàn)方法69-70
• 6.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論70-73
• 6.3 本章小結(jié)73-74
• 第7章 β-內(nèi)酰胺類抗生素在污水廠的遷移轉(zhuǎn)化74-78
• 7.1 污水廠中β-內(nèi)酰胺類抗生素含量和去除率計(jì)算74-75
• 7.2 A污水廠中6種β-內(nèi)酰胺類抗生素的遷移轉(zhuǎn)化75
• 7.3 B污水廠中6種β-內(nèi)酰胺類抗生素的遷移轉(zhuǎn)化75-77
• 7.4 結(jié)論77-78
• 第8章 總結(jié)78-80
• 8.1 實(shí)驗(yàn)總結(jié)78
• 8.2 建議78-79
• 8.3 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 作者簡介85
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和研究成果85

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