改性复合生物炭的潜在生态毒性及其对全氟辛酸污染沉积物生态毒性的控制
发布时间：2022-07-20 17:51
沉积物是水生态系统的重要组成部分,既是各种持久性有机污染物的“汇”又是各污染物的“源”。发展高效率和低成本的污染沉积物的原位修复技术对于保护水生态系统显得至关重要。生物炭是一种重要的绿色原位修复材料。但直接采用原始生物炭作为修复剂存在污染物吸附量有限和吸附选择性差等局限性,而改性生物炭则显著提高或改进对污染物的吸附性能。目前关于改性生物炭的研究基本是基于单一生物炭。将活性污泥与含碳量较高的生物质材料混合并加以改性制备一种新的改性复合生物炭,既能充分利用活性污泥又可提高生物炭的吸附性能。本研究首次将不同混合比例的玉米秸秆和活性污泥在650℃下共热解制备KOH、H3PO4改性复合生物炭,并进行吸附性能测试和理化表征。选取吸附性能最佳的改性复合生物炭（KCA82）作为吸附剂,以铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）为测试生物,以全氟辛酸（PFOA）为目标污染物,在PFOA(10μg g-1)加标沉积物中添加不同比例（1%、3%和5%）、不同颗粒大小（100目和200目）的KCA82,采用30 d沉积物生物测试,考...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 改性复合生物炭研究进展
1.1.1 改性生物炭的概述
1.1.2 改性生物炭的环境应用
1.1.3 复合生物炭的研究现状
1.2 全氟化合物(PFCs)在环境中的转归与效应
1.2.1 PFCs的概述
1.2.2 PFCs污染来源及其环境浓度
1.2.3 PFCs的毒性
1.2.4 PFCs的污染修复处理技术
1.3 污染沉积物生态毒性测试生物的研究
1.4 本研究的内容、目的和意义
第2章 改性复合生物炭的制备、筛选与表征
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 仪器与试剂
2.2.2 原始生物炭的制备
2.2.3 改性生物炭的制备
2.2.4 生物炭碘吸附值测定
2.2.5 生物炭对亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线实验
2.2.6 生物炭的表征
2.2.7 统计分析
2.3 结果与分析
2.3.1 生物炭的碘吸附值
2.3.2 生物炭对亚甲基蓝的吸附动力学
2.3.3 生物炭对亚甲基蓝的吸附等温线
2.3.4 CSB、ASB、CA82、KCA82、PCA82、CA82K和 CA82P表征
2.4 讨论
2.5 小结
第3章 沉积物中KCA82对铜锈环棱螺的毒性效应
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 仪器与试剂
3.2.2 实验沉积物和实验动物
3.2.3 实验设计
3.2.4 沉积物加标
3.2.5 暴露实验
3.2.6 DNA损伤测定
3.2.7 生化测定
3.2.8 统计分析
3.3 结果与分析
3.3.1 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏细胞的DNA损伤
3.3.2 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏SOD活性的影响
3.3.3 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏CAT活性的影响
3.3.4 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏GST活性的影响
3.3.5 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏MDA含量的影响
3.4 讨论
3.4.1 KCA82的毒性
3.4.2 KCA82的致毒原因
3.5 小结
第4章 KCA82对PFOA污染沉积物生态毒性的控制效力
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 仪器与试剂
4.2.2 实验沉积物和实验动物
4.2.3 实验设计
4.2.4 沉积物加标
4.2.5 暴露实验
4.2.6 间隙水中PFOA测定
4.2.7 内脏团中PFOA测定
4.2.8 DNA损伤测定
4.2.9 生化测定
4.2.10 统计分析
4.3 结果与分析
4.3.1 KCA82 对沉积物中PFOA生物有效性的影响
4.3.2 KCA82 对沉积物中PFOA生物积累的影响
4.3.3 KCA82与PFOA联合加标沉积物对DNA损伤的影响
4.3.4 KCA82与PFOA联合加标沉积物对SOD活性的影响
4.3.5 KCA82与PFOA联合加标沉积物对CAT活性的影响
4.3.6 KCA82与PFOA联合加标沉积物对GST活性的影响
4.3.7 KCA82与PFOA联合加标沉积物对MDA含量的影响
4.4 讨论
4.4.1 PFOA的生态毒性风险
4.4.2 KCA82对PFOA生物有效性和生物积累的影响
4.4.3 KCA82 对沉积物中PFOA生态毒性的控制
4.5 小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录 缩略词表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cd2+和Pb2+对花翅摇蚊幼虫的毒性及对三种生物化学标志物的影响[J]. 王剑南,许力山,曹传旺. 应用昆虫学报. 2019(05)
[2]球磨生物炭的性质及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的毒性效应研究[J]. 郭赛赛,刘小妹,陈宏坤,庄志成,王宜志,唐景春. 农业环境科学学报. 2019(07)
[3]生物炭复合材料在废水处理中的应用研究进展[J]. 蒲生彦,贺玲玲,刘世宾. 工业水处理. 2019(09)
[4]生物炭中持久性自由基对秀丽隐杆线虫的毒性[J]. 张绪超,陈懿,胡蝶,赵力,王琳,吴敏. 中国环境科学. 2019(06)
[5]稻壳与污泥共热解对污泥炭特性及其重金属生态风险的影响[J]. 张进,刁韩杰,王敏艳,曹玉成,许思涵,张建云. 环境科学学报. 2019(04)
[6]污泥与不同生物质共热解制备生物炭及生物炭的土地应用[J]. 李娜,张惠民,孟记朋,陆江银,王忠科. 可再生能源. 2018(10)
[7]生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展[J]. 计海洋,汪玉瑛,刘玉学,吕豪豪,何莉莉,杨生茂. 核农学报. 2018(11)
[8]典型旅游城市河流水体及污水厂出水中全氟烷基酸类化合物的空间分布及其前体物的转化[J]. 王世亮,孙建树,杨月伟,张敏. 环境科学. 2018(12)
[9]磷酸改性生物炭和氯混施对土壤铅形态及小麦铅吸收的影响[J]. 周志云,马文连,周振,苗利娟,张彪,杨素勤. 农业环境科学学报. 2018(05)
[10]水体中典型重金属和全氟化合物对水生生物的联合毒性[J]. 孟娣,王潇,王赛赛,韩刚,钱永忠. 生态毒理学报. 2018(02)
硕士论文
[1]不同类型生物炭对沉积物中持久性有毒物质生态毒性的影响[D]. 田斌.吉首大学 2018
本文编号：3664465
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 改性复合生物炭研究进展
1.1.1 改性生物炭的概述
1.1.2 改性生物炭的环境应用
1.1.3 复合生物炭的研究现状
1.2 全氟化合物(PFCs)在环境中的转归与效应
1.2.1 PFCs的概述
1.2.2 PFCs污染来源及其环境浓度
1.2.3 PFCs的毒性
1.2.4 PFCs的污染修复处理技术
1.3 污染沉积物生态毒性测试生物的研究
1.4 本研究的内容、目的和意义
第2章 改性复合生物炭的制备、筛选与表征
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 仪器与试剂
2.2.2 原始生物炭的制备
2.2.3 改性生物炭的制备
2.2.4 生物炭碘吸附值测定
2.2.5 生物炭对亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线实验
2.2.6 生物炭的表征
2.2.7 统计分析
2.3 结果与分析
2.3.1 生物炭的碘吸附值
2.3.2 生物炭对亚甲基蓝的吸附动力学
2.3.3 生物炭对亚甲基蓝的吸附等温线
2.3.4 CSB、ASB、CA82、KCA82、PCA82、CA82K和 CA82P表征
2.4 讨论
2.5 小结
第3章 沉积物中KCA82对铜锈环棱螺的毒性效应
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 仪器与试剂
3.2.2 实验沉积物和实验动物
3.2.3 实验设计
3.2.4 沉积物加标
3.2.5 暴露实验
3.2.6 DNA损伤测定
3.2.7 生化测定
3.2.8 统计分析
3.3 结果与分析
3.3.1 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏细胞的DNA损伤
3.3.2 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏SOD活性的影响
3.3.3 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏CAT活性的影响
3.3.4 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏GST活性的影响
3.3.5 KCA82 对铜锈环棱螺肝胰脏MDA含量的影响
3.4 讨论
3.4.1 KCA82的毒性
3.4.2 KCA82的致毒原因
3.5 小结
第4章 KCA82对PFOA污染沉积物生态毒性的控制效力
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 仪器与试剂
4.2.2 实验沉积物和实验动物
4.2.3 实验设计
4.2.4 沉积物加标
4.2.5 暴露实验
4.2.6 间隙水中PFOA测定
4.2.7 内脏团中PFOA测定
4.2.8 DNA损伤测定
4.2.9 生化测定
4.2.10 统计分析
4.3 结果与分析
4.3.1 KCA82 对沉积物中PFOA生物有效性的影响
4.3.2 KCA82 对沉积物中PFOA生物积累的影响
4.3.3 KCA82与PFOA联合加标沉积物对DNA损伤的影响
4.3.4 KCA82与PFOA联合加标沉积物对SOD活性的影响
4.3.5 KCA82与PFOA联合加标沉积物对CAT活性的影响
4.3.6 KCA82与PFOA联合加标沉积物对GST活性的影响
4.3.7 KCA82与PFOA联合加标沉积物对MDA含量的影响
4.4 讨论
4.4.1 PFOA的生态毒性风险
4.4.2 KCA82对PFOA生物有效性和生物积累的影响
4.4.3 KCA82 对沉积物中PFOA生态毒性的控制
4.5 小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录 缩略词表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cd2+和Pb2+对花翅摇蚊幼虫的毒性及对三种生物化学标志物的影响[J]. 王剑南,许力山,曹传旺. 应用昆虫学报. 2019(05)
[2]球磨生物炭的性质及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的毒性效应研究[J]. 郭赛赛,刘小妹,陈宏坤,庄志成,王宜志,唐景春. 农业环境科学学报. 2019(07)
[3]生物炭复合材料在废水处理中的应用研究进展[J]. 蒲生彦,贺玲玲,刘世宾. 工业水处理. 2019(09)
[4]生物炭中持久性自由基对秀丽隐杆线虫的毒性[J]. 张绪超,陈懿,胡蝶,赵力,王琳,吴敏. 中国环境科学. 2019(06)
[5]稻壳与污泥共热解对污泥炭特性及其重金属生态风险的影响[J]. 张进,刁韩杰,王敏艳,曹玉成,许思涵,张建云. 环境科学学报. 2019(04)
[6]污泥与不同生物质共热解制备生物炭及生物炭的土地应用[J]. 李娜,张惠民,孟记朋,陆江银,王忠科. 可再生能源. 2018(10)
[7]生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展[J]. 计海洋,汪玉瑛,刘玉学,吕豪豪,何莉莉,杨生茂. 核农学报. 2018(11)
[8]典型旅游城市河流水体及污水厂出水中全氟烷基酸类化合物的空间分布及其前体物的转化[J]. 王世亮,孙建树,杨月伟,张敏. 环境科学. 2018(12)
[9]磷酸改性生物炭和氯混施对土壤铅形态及小麦铅吸收的影响[J]. 周志云,马文连,周振,苗利娟,张彪,杨素勤. 农业环境科学学报. 2018(05)
[10]水体中典型重金属和全氟化合物对水生生物的联合毒性[J]. 孟娣,王潇,王赛赛,韩刚,钱永忠. 生态毒理学报. 2018(02)
硕士论文
[1]不同类型生物炭对沉积物中持久性有毒物质生态毒性的影响[D]. 田斌.吉首大学 2018
本文编号：3664465
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3664465.html
教材专著
