紫外活化过硫酸盐去除污水中抗性菌和抗性基因效能研究
发布时间：2021-10-18 19:22
由于抗生素在控制疾病方面具有重要作用,因此,抗生素被大量使用并在环境中广泛存在,对环境中的微生物产生了选择压力,造成抗性菌和抗性基因的传播和扩散,引起环境污染并危害人类健康。城市污水处理厂被认为是抗性菌（Antibiotic Resistant Bacteria,ARB）和抗性基因（Antibiotic Resistance Genes,ARGs）的贮存库,成为ARB和ARGs传播的主要源头,从而,去除和控制污水处理厂中ARB和ARGs对维护人类健康具有重要的意义。紫外活化过硫酸盐（Ultraviolet Activated Persulfate,UV/PS）是一种应用前景广阔的高级氧化技术,过硫酸盐能够被激活产生高氧化电势的自由基,能降解多种环境污染物,受到广泛关注。基于此,提出采用紫外活化过硫酸盐技术去除二级出水中的ARB和ARGs,并探究了UV/PS处理方法去除ARB及ARGs的作用机制。本研究取得的主要成果包括以下几个方面:与单独紫外（Ultraviolet,UV）和过硫酸盐（Persulfate,PS）处理相比,UV/PS能更有效和快速的灭活抗性菌,处理10 min后,对红霉...
【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】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基因水平转移机制[15]
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文-10-污染物降解，因此过硫酸盐高级氧化技术受到了更多的关注并被用于去除多种难降解有机物。过硫酸盐主要包括过二硫酸盐（Persulfate,PS）和单过硫酸盐（Peroxymonosulfate,PMS），它们都能够产生SO4–·，过硫酸盐分子中含有过氧键（O-O）、具有强氧化能力（E0=2.01V）,通过均匀或非均匀地切割过硫酸盐分子中的过氧键能够释放大量的SO4–·[61]，PS和PMS过氧键的活化过程如图1-3所示。过硫酸盐在常温常压下比较稳定，对大分子有机污染物的降解作用微弱[56,62]，而紫外、超声、过渡金属离子和热等可激活过硫酸盐，使O-O断裂，产生大量的硫酸根自由基，对大多数难降解有机污染物均具有较强的去除作用[63,64]。图1-3PS（过二硫酸盐）和PMS（单过硫酸盐）的电子和能量转移活化过程[61]1.3.2过硫酸盐的活化方法过硫酸盐被活化能够产生具有强氧化能力自由基，被广泛应用于难降解有机物的去除，同时过硫酸盐的活化方式有很多种，常见方式如下：（1）UV活化在UV照射下，能够使过硫酸盐中的O-O断裂生成两个SO4–·。高乃云等[65]研究紫外激活过硫酸体系降解水中2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）时发现，在相同实验条件下，紫外激活过硫酸体系对污染物的去除能力高于单独使用过硫酸盐或UV处理，对2,4-DCP的氧化降解效率可达96%；Wu等[66]利用UV活化过硫酸盐体系降解水中磺胺嘧啶（SDZ），结果发现UV活化过硫酸盐体系能够快速氧化降解SDZ，去除率可高达93%。研究表明，UV的有效波长和辐照强度是UV活化过硫酸盐体系的重要参数，254nm的UV活化过硫酸盐对有机污染物的氧化降解的效率更高[67]，同时对有机污染物的降解效率会随着UV辐照强度的增大而增大[68]。（2）过渡金属离子活化
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声活化过硫酸盐降解水中典型嗅味[J]. 孙昕,孙杰,李鹏飞,汤加刚,杨晴,唐晓. 环境科学. 2019(04)
[2]过渡金属离子协同紫外活化过硫酸盐[J]. 胡嘉敏,张静,袁琳,林双. 科学技术与工程. 2017(35)
[3]人工湿地处理畜禽污水中抗生素及抗性基因效果研究进展[J]. 黄晓凤,王启贵,李静,彭祥伟,汪超. 家畜生态学报. 2017(08)
[4]UV/PS降解水中2,4-二氯苯酚的特性研究[J]. 陈菊香,高乃云,杨静,王超慧,古振川,江闯. 中国环境科学. 2017(06)
[5]活化过硫酸盐高级氧化技术的研究进展及工程应用[J]. 李社锋,王文坦,邵雁,陶玲,郭华军,徐秀英,宋自新. 环境工程. 2016(09)
[6]水环境中耐药菌污染与危害研究进展[J]. 郭业彬. 中国微生态学杂志. 2013(10)
[7]环境抗生素抗性基因研究进展[J]. 苏建强,黄福义,朱永官. 生物多样性. 2013(04)
[8]浅谈养殖业滥用抗生素带来的危害及应对措施[J]. 丁朝宽. 中国畜牧兽医文摘. 2013(02)
[9]零价铁活化过硫酸铵氧化降解苯酚的研究[J]. 张瑛洁,李大鹏,曹天静,张明旭,马军. 工业水处理. 2012(09)
[10]废水高级氧化技术现状与研究进展[J]. 李花,沈耀良. 水处理技术. 2011(06)
博士论文
[1]畜禽粪便厌氧发酵过程中抗生素抗性基因变化机理研究[D]. 孙薇.西北农林科技大学 2017
硕士论文
[1]不同特性UF膜处理二级出水中抗性基因的效能及膜污染机制[D]. 吕静静.北京建筑大学 2018
[2]过硫酸盐高级氧化法处理含酚废水的实验研究[D]. 王思齐.内蒙古科技大学 2017
[3]超声强化电活化过硫酸盐去除水中抗生素的研究[D]. 张祺.华中科技大学 2016
[4]热活化过硫酸盐对环境激素、PPCPs等有机污染物的降解研究[D]. 栾海彬.扬州大学 2015
[5]过硫酸盐催化氧化含酚废水的研究[D]. 张坤坤.西安科技大学 2013
[6]硫酸根自由基在水处理中的反应特性[D]. 刘衡锡.大连海事大学 2013
本文编号：3443357
【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】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基因水平转移机制[15]
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文-10-污染物降解，因此过硫酸盐高级氧化技术受到了更多的关注并被用于去除多种难降解有机物。过硫酸盐主要包括过二硫酸盐（Persulfate,PS）和单过硫酸盐（Peroxymonosulfate,PMS），它们都能够产生SO4–·，过硫酸盐分子中含有过氧键（O-O）、具有强氧化能力（E0=2.01V）,通过均匀或非均匀地切割过硫酸盐分子中的过氧键能够释放大量的SO4–·[61]，PS和PMS过氧键的活化过程如图1-3所示。过硫酸盐在常温常压下比较稳定，对大分子有机污染物的降解作用微弱[56,62]，而紫外、超声、过渡金属离子和热等可激活过硫酸盐，使O-O断裂，产生大量的硫酸根自由基，对大多数难降解有机污染物均具有较强的去除作用[63,64]。图1-3PS（过二硫酸盐）和PMS（单过硫酸盐）的电子和能量转移活化过程[61]1.3.2过硫酸盐的活化方法过硫酸盐被活化能够产生具有强氧化能力自由基，被广泛应用于难降解有机物的去除，同时过硫酸盐的活化方式有很多种，常见方式如下：（1）UV活化在UV照射下，能够使过硫酸盐中的O-O断裂生成两个SO4–·。高乃云等[65]研究紫外激活过硫酸体系降解水中2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）时发现，在相同实验条件下，紫外激活过硫酸体系对污染物的去除能力高于单独使用过硫酸盐或UV处理，对2,4-DCP的氧化降解效率可达96%；Wu等[66]利用UV活化过硫酸盐体系降解水中磺胺嘧啶（SDZ），结果发现UV活化过硫酸盐体系能够快速氧化降解SDZ，去除率可高达93%。研究表明，UV的有效波长和辐照强度是UV活化过硫酸盐体系的重要参数，254nm的UV活化过硫酸盐对有机污染物的氧化降解的效率更高[67]，同时对有机污染物的降解效率会随着UV辐照强度的增大而增大[68]。（2）过渡金属离子活化
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声活化过硫酸盐降解水中典型嗅味[J]. 孙昕,孙杰,李鹏飞,汤加刚,杨晴,唐晓. 环境科学. 2019(04)
[2]过渡金属离子协同紫外活化过硫酸盐[J]. 胡嘉敏,张静,袁琳,林双. 科学技术与工程. 2017(35)
[3]人工湿地处理畜禽污水中抗生素及抗性基因效果研究进展[J]. 黄晓凤,王启贵,李静,彭祥伟,汪超. 家畜生态学报. 2017(08)
[4]UV/PS降解水中2,4-二氯苯酚的特性研究[J]. 陈菊香,高乃云,杨静,王超慧,古振川,江闯. 中国环境科学. 2017(06)
[5]活化过硫酸盐高级氧化技术的研究进展及工程应用[J]. 李社锋,王文坦,邵雁,陶玲,郭华军,徐秀英,宋自新. 环境工程. 2016(09)
[6]水环境中耐药菌污染与危害研究进展[J]. 郭业彬. 中国微生态学杂志. 2013(10)
[7]环境抗生素抗性基因研究进展[J]. 苏建强,黄福义,朱永官. 生物多样性. 2013(04)
[8]浅谈养殖业滥用抗生素带来的危害及应对措施[J]. 丁朝宽. 中国畜牧兽医文摘. 2013(02)
[9]零价铁活化过硫酸铵氧化降解苯酚的研究[J]. 张瑛洁,李大鹏,曹天静,张明旭,马军. 工业水处理. 2012(09)
[10]废水高级氧化技术现状与研究进展[J]. 李花,沈耀良. 水处理技术. 2011(06)
博士论文
[1]畜禽粪便厌氧发酵过程中抗生素抗性基因变化机理研究[D]. 孙薇.西北农林科技大学 2017
硕士论文
[1]不同特性UF膜处理二级出水中抗性基因的效能及膜污染机制[D]. 吕静静.北京建筑大学 2018
[2]过硫酸盐高级氧化法处理含酚废水的实验研究[D]. 王思齐.内蒙古科技大学 2017
[3]超声强化电活化过硫酸盐去除水中抗生素的研究[D]. 张祺.华中科技大学 2016
[4]热活化过硫酸盐对环境激素、PPCPs等有机污染物的降解研究[D]. 栾海彬.扬州大学 2015
[5]过硫酸盐催化氧化含酚废水的研究[D]. 张坤坤.西安科技大学 2013
[6]硫酸根自由基在水处理中的反应特性[D]. 刘衡锡.大连海事大学 2013
本文编号：3443357
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