环丙沙星和甲氧苄啶在土壤渗滤系统中的去除及对所得再生水水质的影响
发布时间：2022-02-19 03:12
城市污水处理厂二级出水产量大且水质水量较稳定,将城市污水厂二级出水回灌到地下,是解决我国水资源短缺和地下水过度开采等问题的有效途径。再生水土地渗滤处理过程中,微痕量有机污染物将对所得再生水水质产生重要的影响,是本领域的研究热点。土壤渗滤作为一种在国外广泛应用的再生水深度处理及再生利用技术,在各种污染物去除方面具有良好的效果。中国作为重要的抗生素生产和消费国,每年都有大量未被人畜利用的抗生素进入水环境,并最终进入城市污水处理厂。在实际污水处理厂二级出水中,虽然抗生素类物质通常以μg/L甚至ng/L的浓度存在,但痕量抗生素在土壤渗滤系统中富集后会对其处理效果及所得再生水水质产生影响。本文以揭示环丙沙星（CIP）和甲氧苄啶（TMP）在土壤渗滤系统中的去除效能和降解机制为目标,在实验室构筑土壤渗滤系统,研究发现土壤渗滤系统对CIP的去除率为97.4%左右,对TMP的去除率则是在92%左右。从土壤渗滤系统不同高度对抗生素去除的贡献看,土壤柱表层50cm对CIP去除贡献较大,占整个土壤柱对CIP去除效果的70.79%。对于TMP,在25-75cm这一段是TMP去除的主要贡献段,反应器中去除的TMP...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 水环境中的抗生素的种类、来源、浓度分布特征及危害
1.2.1 水环境中常见的抗生素种类、物化特性及主要来源
1.2.2 水环境中抗生素的浓度分布特征
1.2.3 水生态系统中抗生素的风险和危害
1.3 土壤渗滤系统的特征及对污染物的去除效能
1.3.1 土壤渗滤系统简介
1.3.2 土壤渗滤系统的特点
1.3.3 土壤渗滤系统对回灌水体中典型污染物的去除特征及效能
1.4 抗生素在渗滤系统中的去除效能及对所得再生水的影响
1.4.1 土壤渗滤系统去除抗生素类物质国内外研究现状分析
1.4.2 入渗抗生素对渗滤所得再生水水质影响的国内外研究现状
1.5 本课题的主要研究内容及研究意义
1.5.1 研究课题来源
1.5.2 研究内容
1.5.3 研究目的和意义
第2章 实验材料和方法
2.1 实验用土样及实验水质
2.1.1 实验用水
2.1.2 实验用土
2.2 实验装置
2.2.1 实验室模拟土壤渗滤系统反应器装置
2.2.2 序批式土壤柱实验装置
2.3 实验药品及仪器
2.3.1 实验室模拟反应器装置
2.3.2 实验用主要仪器
2.4 实验方法
2.4.1 抗生素的提取及检测方法
2.4.2 吸附实验方法
2.4.3 傅里叶变换红外光谱分析
2.4.4 去除土壤有机质方法
2.4.5 消毒实验及消毒副产物的检测方法
第3章 渗滤系统对环丙沙星和甲氧苄啶的去除效能及降解产物分析
3.1 引言
3.2 土壤渗滤系统的启动
3.3 土壤渗滤系统对目标抗生素的去除效果
3.3.1 土壤渗滤系统对环丙沙星的去除效果
3.3.2 土壤渗滤系统对甲氧苄啶的去除效果
3.4 土壤渗滤系统不同高度对典型抗生素去除效果
3.4.1 环丙沙星在土壤渗滤系统不同高度的去除效果
3.4.2 甲氧苄啶在土壤渗滤系统不同高度的去除效果
3.5 典型抗生素在土壤渗滤系统中的降解途径
3.5.1 环丙沙星中间产物及降解途径
3.5.2 甲氧苄啶中间产物及降解途径
3.6 土壤渗滤系统中土壤微生物菌群结构浅析
3.7 本章小结
第4章 吸附和生物降解作用对环丙沙星和甲氧苄啶去除的贡献
4.1 引言
4.2 目标抗生素在土壤中的吸附特性
4.2.1 抗生素初始浓度对土壤吸附的影响
4.2.2 不同时间土壤对目标抗生素的吸附结果
4.2.3 pH对土壤吸附目标抗生素的影响
4.2.4 温度对土壤吸附目标抗生素的影响
4.2.5 土壤有机质对土壤吸附目标抗生素的影响
4.3 目标抗生素在土壤中的吸附动力学、热力学特征
4.3.1 吸附动力学模拟结果
4.3.2 吸附热力学模拟结果
4.4 目标抗生素在不同氧化还原条件下的降解行为
4.4.1 环丙沙星在四种不同氧化还原条件下的去除效果
4.4.2 甲氧苄啶在四种不同氧化还原条件下的去除效果
4.4.3 四种不同氧化还原条件下序批式土壤柱菌群结构浅析
4.5 本章小结
第5章 渗滤所得再生水中环丙沙星和甲氧苄啶对新型消毒副产物产生的影响..
5.1 引言
5.2 氯化时间对消毒副产物生成的影响
5.2.1 氯化时间对环丙沙星的消毒副产物生成的影响
5.2.2 氯化时间对甲氧苄啶的消毒副产物生成的影响
5.3 加氯量对消毒副产物生成的影响
5.3.1 加氯量对环丙沙星的消毒副产物生成的影响
5.3.2 加氯量对甲氧苄啶的消毒副产物生成的影响
5.4 PH对消毒副产物生成的影响
5.4.1 pH对环丙沙星的消毒副产物生成的影响
5.4.2 pH对甲氧苄啶的消毒副产物生成的影响
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤系统对污水的净化研究综述[J]. 梅龙杰,嵇文晖,毛仝,吉囿,李炀. 广州化工. 2017(04)
[2]Occurrence and Fate of Antibiotics in the Aqueous Environment and Their Removal by Constructed Wetlands in China:A review[J]. GUAN Yidong,WANG Bo,GAO Yongxia,LIU Wen,ZHAO Xiaoli,HUANG Xiaofeng,YU Jianghua. Pedosphere. 2017(01)
[3]热激活过硫酸盐降解水中典型氟喹诺酮抗生素分析[J]. 郭洪光,高乃云,张永丽,李长军,区永杰. 四川大学学报(工程科学版). 2015(02)
[4]中国水资源现状及其未来发展方向展望[J]. 王熹,王湛,杨文涛,席雪洁,史龙月,董文月,张倩,周跃男. 环境工程. 2014(07)
[5]土壤渗滤系统中污染物去除效果分析[J]. 李屹,沈剑,林燕,王欣泽. 生态与农村环境学报. 2013(06)
[6]HPLC和液质联用法测定化妆品中氧氟沙星、环丙沙星和依诺沙星[J]. 黄文静,陈张好,黄艳婷,何嘉雯,陈冬妮. 中国公共卫生管理. 2013(04)
[7]液相色谱串联质谱用于原料药甲氧苄啶含量测定[J]. 石向群. 九江学院学报(自然科学版). 2013(01)
[8]基于液相色谱法分析水环境中大环内酯类抗生素污染的研究进展[J]. 章琴琴,汪昆平,杨林,徐乾前,刘苗苗. 环境化学. 2012(11)
[9]环丙沙星在潮土中的吸附特性[J]. 崔皓,王淑平. 环境科学. 2012(08)
[10]中国污水处理行业技术发展和创新能力分析[J]. 蔡圆圆,刘二中. 中国高新技术企业. 2012(17)
博士论文
[1]典型多溴联苯醚在土壤中的吸附及对其生物降解性的影响[D]. 辛佳.清华大学 2013
[2]几种典型抗生素药物在水体及土壤中的环境行为及呼吸抑制的研究[D]. 巫杨.东华大学 2011
[3]腐殖酸与多环芳烃的非共价结合机制研究[D]. 何盈盈.西安建筑科技大学 2010
硕士论文
[1]环丙沙星（CIP）降解菌群驯化及降解特性初步研究[D]. 喻娇.暨南大学 2017
[2]沉积物中20种抗生素残留的分析方法及其应用[D]. 石浩.华东师范大学 2014
[3]复方磺胺嘧啶在罗非鱼体内的药代动力学研究[D]. 肖贺.上海海洋大学 2014
本文编号：3632097
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 水环境中的抗生素的种类、来源、浓度分布特征及危害
1.2.1 水环境中常见的抗生素种类、物化特性及主要来源
1.2.2 水环境中抗生素的浓度分布特征
1.2.3 水生态系统中抗生素的风险和危害
1.3 土壤渗滤系统的特征及对污染物的去除效能
1.3.1 土壤渗滤系统简介
1.3.2 土壤渗滤系统的特点
1.3.3 土壤渗滤系统对回灌水体中典型污染物的去除特征及效能
1.4 抗生素在渗滤系统中的去除效能及对所得再生水的影响
1.4.1 土壤渗滤系统去除抗生素类物质国内外研究现状分析
1.4.2 入渗抗生素对渗滤所得再生水水质影响的国内外研究现状
1.5 本课题的主要研究内容及研究意义
1.5.1 研究课题来源
1.5.2 研究内容
1.5.3 研究目的和意义
第2章 实验材料和方法
2.1 实验用土样及实验水质
2.1.1 实验用水
2.1.2 实验用土
2.2 实验装置
2.2.1 实验室模拟土壤渗滤系统反应器装置
2.2.2 序批式土壤柱实验装置
2.3 实验药品及仪器
2.3.1 实验室模拟反应器装置
2.3.2 实验用主要仪器
2.4 实验方法
2.4.1 抗生素的提取及检测方法
2.4.2 吸附实验方法
2.4.3 傅里叶变换红外光谱分析
2.4.4 去除土壤有机质方法
2.4.5 消毒实验及消毒副产物的检测方法
第3章 渗滤系统对环丙沙星和甲氧苄啶的去除效能及降解产物分析
3.1 引言
3.2 土壤渗滤系统的启动
3.3 土壤渗滤系统对目标抗生素的去除效果
3.3.1 土壤渗滤系统对环丙沙星的去除效果
3.3.2 土壤渗滤系统对甲氧苄啶的去除效果
3.4 土壤渗滤系统不同高度对典型抗生素去除效果
3.4.1 环丙沙星在土壤渗滤系统不同高度的去除效果
3.4.2 甲氧苄啶在土壤渗滤系统不同高度的去除效果
3.5 典型抗生素在土壤渗滤系统中的降解途径
3.5.1 环丙沙星中间产物及降解途径
3.5.2 甲氧苄啶中间产物及降解途径
3.6 土壤渗滤系统中土壤微生物菌群结构浅析
3.7 本章小结
第4章 吸附和生物降解作用对环丙沙星和甲氧苄啶去除的贡献
4.1 引言
4.2 目标抗生素在土壤中的吸附特性
4.2.1 抗生素初始浓度对土壤吸附的影响
4.2.2 不同时间土壤对目标抗生素的吸附结果
4.2.3 pH对土壤吸附目标抗生素的影响
4.2.4 温度对土壤吸附目标抗生素的影响
4.2.5 土壤有机质对土壤吸附目标抗生素的影响
4.3 目标抗生素在土壤中的吸附动力学、热力学特征
4.3.1 吸附动力学模拟结果
4.3.2 吸附热力学模拟结果
4.4 目标抗生素在不同氧化还原条件下的降解行为
4.4.1 环丙沙星在四种不同氧化还原条件下的去除效果
4.4.2 甲氧苄啶在四种不同氧化还原条件下的去除效果
4.4.3 四种不同氧化还原条件下序批式土壤柱菌群结构浅析
4.5 本章小结
第5章 渗滤所得再生水中环丙沙星和甲氧苄啶对新型消毒副产物产生的影响..
5.1 引言
5.2 氯化时间对消毒副产物生成的影响
5.2.1 氯化时间对环丙沙星的消毒副产物生成的影响
5.2.2 氯化时间对甲氧苄啶的消毒副产物生成的影响
5.3 加氯量对消毒副产物生成的影响
5.3.1 加氯量对环丙沙星的消毒副产物生成的影响
5.3.2 加氯量对甲氧苄啶的消毒副产物生成的影响
5.4 PH对消毒副产物生成的影响
5.4.1 pH对环丙沙星的消毒副产物生成的影响
5.4.2 pH对甲氧苄啶的消毒副产物生成的影响
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤系统对污水的净化研究综述[J]. 梅龙杰,嵇文晖,毛仝,吉囿,李炀. 广州化工. 2017(04)
[2]Occurrence and Fate of Antibiotics in the Aqueous Environment and Their Removal by Constructed Wetlands in China:A review[J]. GUAN Yidong,WANG Bo,GAO Yongxia,LIU Wen,ZHAO Xiaoli,HUANG Xiaofeng,YU Jianghua. Pedosphere. 2017(01)
[3]热激活过硫酸盐降解水中典型氟喹诺酮抗生素分析[J]. 郭洪光,高乃云,张永丽,李长军,区永杰. 四川大学学报(工程科学版). 2015(02)
[4]中国水资源现状及其未来发展方向展望[J]. 王熹,王湛,杨文涛,席雪洁,史龙月,董文月,张倩,周跃男. 环境工程. 2014(07)
[5]土壤渗滤系统中污染物去除效果分析[J]. 李屹,沈剑,林燕,王欣泽. 生态与农村环境学报. 2013(06)
[6]HPLC和液质联用法测定化妆品中氧氟沙星、环丙沙星和依诺沙星[J]. 黄文静,陈张好,黄艳婷,何嘉雯,陈冬妮. 中国公共卫生管理. 2013(04)
[7]液相色谱串联质谱用于原料药甲氧苄啶含量测定[J]. 石向群. 九江学院学报(自然科学版). 2013(01)
[8]基于液相色谱法分析水环境中大环内酯类抗生素污染的研究进展[J]. 章琴琴,汪昆平,杨林,徐乾前,刘苗苗. 环境化学. 2012(11)
[9]环丙沙星在潮土中的吸附特性[J]. 崔皓,王淑平. 环境科学. 2012(08)
[10]中国污水处理行业技术发展和创新能力分析[J]. 蔡圆圆,刘二中. 中国高新技术企业. 2012(17)
博士论文
[1]典型多溴联苯醚在土壤中的吸附及对其生物降解性的影响[D]. 辛佳.清华大学 2013
[2]几种典型抗生素药物在水体及土壤中的环境行为及呼吸抑制的研究[D]. 巫杨.东华大学 2011
[3]腐殖酸与多环芳烃的非共价结合机制研究[D]. 何盈盈.西安建筑科技大学 2010
硕士论文
[1]环丙沙星（CIP）降解菌群驯化及降解特性初步研究[D]. 喻娇.暨南大学 2017
[2]沉积物中20种抗生素残留的分析方法及其应用[D]. 石浩.华东师范大学 2014
[3]复方磺胺嘧啶在罗非鱼体内的药代动力学研究[D]. 肖贺.上海海洋大学 2014
本文编号：3632097
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