利用异化金属还原菌降解有机药物的试验研究

发布时间：2025-03-30 02:05

　　近年来包括有机药物在内的药品和个人护理用品（PPCPs）已成为新兴的研究热点。有机药物主要通过污水处理厂排放进入水体环境，不能被常规的二级污水处理工艺有效去除。少数城市污水处理厂采用三级处理或深度处理（如超滤，絮凝，臭氧氧化，高级氧化或反渗透），但是深度处理成本较高。水体环境中有机药物即使浓度很低，也会对环境和人类健康造成潜在危害。 异化金属还原菌能以Fe(III)或Mn(IV)作为惟一电子受体氧化有机物，并且从中获得能量支持生长；Fe(III)或Mn(IV)被还原，但不会被同化为细胞成分。由于Fe(III)和Mn(IV)的地球化学丰度比较高，在自然界的厌氧环境中几乎都存在异化金属还原现象。异化金属还原菌在系统发育和生理生态上多种多样，遍及细菌和古细菌，它们能利用Fe(III)或Mn(IV)提供的电子进行发酵或氧化H2、有机酸和芳香族化合物。在土壤、地下水和水域沉积物中，金属还原微生物对有机物的氧化反应及其在污染环境修复中的潜在作用日益引起人们的关注。本论文研究了Geobacter metallireducens和从河流沉积物中富集得到的异化金属还原菌以铁锰氧化物作为电子受体时，对有...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 环境中有机药物的来源及危害
        1.1.1 有机药物进入环境的途径
        1.1.2 有机药物的种类及危害
    1.2 有机药物去除研究现状
        1.2.1 自然处理系统
        1.2.2 生物法
        1.2.3 物理法分离和吸附
        1.2.4 化学氧化技术
    1.3 异化金属还原及其环境生态意义
        1.3.1 异化金属还原菌的种类多样性
        1.3.2 异化金属还原菌的生理多样性
        1.3.3 异化金属还原机制
        1.3.4 异化金属还原的环境生态意义
    1.4 研究目的及意义
    1.5 主要研究内容
    1.6 技术路线
2 试验材料及测试方法
    2.1 试验仪器与材料
        2.1.1 有机药物
        2.1.2 Geobacter metallireducens 及其培养基
        2.1.3 河流沉积物
        2.1.4 铁锰氧化物
        2.1.5 其他试验材料及试剂
    2.2 测试方法
        2.2.1 卡马西平和双氯芬酸浓度
        2.2.2 溶解性 Fe(II)及 TFe 浓度
        2.2.3 溶解性 Mn(II)
        2.2.4 OD600
3 Geobacter.Metallireducens 对有机药物的处理效果研究
    3.1 试验方案
        3.1.1 预试验方案
        3.1.2 降解试验方案
    3.2 试验结果
        3.2.1 预试验结果
        3.2.2 降解试验结果
    3.3 试验讨论
        3.3.1 卡马西平浓度
        3.3.2 溶解性 Fe(II)和 TFe 的浓度
    3.4 本章小结
4 富集异化金属还原菌对有机药物的处理效果研究
    4.1 试验方案
        4.1.1 富集试验
        4.1.2 降解试验
    4.2 试验结果
        4.2.1 富集试验结果
        4.2.2 降解试验结果
    4.3 分析与讨论
        4.3.1 降解试验锰氧化物反应组
        4.3.2 降解试验铁氧化物反应组
    4.4 本章小结
5 结论与建议
    5.1 主要结论
        5.1.1 G.metallireducens 对有机药物的处理效果研究
        5.1.2 富集异化金属还原菌对有机药物的处理效果研究
    5.2 后续研究建议
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：4038011