四环素强化生物去除及其在自然水体中迁移转化规律的研究
发布时间：2021-01-11 22:40
药品和个人护理品（PPCPs）作为一类广泛使用和具有潜在生理效应的“新型”微量污染物,由于持续排放、环境积累和毒害风险的特殊性而引起社会各界的普遍关注。由于水体中PPCPs污染物浓度低,生物毒性强,传统污水生物处理工艺对其去除能力有限,因此需要研发针对PPCPs降解去除的生物处理新技术。另外PPCPs在自然环境中呈现出“持续存在”的状态,其在环境水体中的归宿及行为也亟待深入研究。因此,本论文选取四环素作为PPCPs的典型代表物,针对水环境中四环素的强化生物去除及迁移转化问题,开展了系列研究,丰富了现有污水生物处理理论,为水中PPCPs的有效降解提供技术和理论支持,主要研究内容及结果如下：1.由于污泥停留时间较长,群落结构复杂,硝化污泥往往具有降解有毒有害污染物的能力。因此我们选用硝化污泥来去除四环素类污染物,并考察了四环素在硝化污泥系统中的迁移转化规律及毒性行为。研究发现,在硝化污泥系统中,四环素主要通过污泥吸附和生物降解两条途径得到有效去除,其中生物降解是四环素去除的主要途径；污泥中氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）的活性均受到四环素的抑制,而且NOB对四环素更为敏感；相...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１周期内各反应器中氮元素存在形式变化：ａ－ＲＩ，ｂ－ＲＩＩ，ｃ、ｄ为对照组反应器??（ｃ－１０?ｍｇ／ＬＴＣ，?ｄ－１?ｍｇ／ＬＴＣ）??Ｆｉｇ．?２－１?Ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉ畑?ｉｎ?
图２－２只含有四环素的空白实验中四环素浓度变化曲线??Ｆｉｇ．?２－２?ＴＣ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏ行ｌｅｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｂｌａｎｋ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｗｉｔｈ?ｏｎｌｙ?ＴＣ??如图２－３所示，ＲＩ和民ＩＩ两个反应器中四环素均有明显的去除：在第一个??运行周期里，民Ｉ和民ＩＩ中四环素含量（相对于两个反应器的初始四环素投加量）??分别快速降低至２２．４％和６．８％；在后续的运行周期里，四环素的浓度变化曲线??呈现出类似的趋势，ＲＩ中周期末四环素平均去除率维持在４２．６?±６．７％，而ＲＩＩ??中周期末四环素平均去除率稳定在７５．５?±?７．３％。由于活性污泥具有较强的吸附??能力，所Ｗ反应器中四环素的去除有一部分是由污泥吸附引起的。在对照组实??验中，利用ＮａＮ３抑制了污泥的微生物的活性，此时四环素主要通过污泥吸附去??除，生物降解部分可队忽略不计。如图２－３Ｃ和２－３ｄ所示，四环素的吸附去除主??要集中在第一个周期，在之后两个周期里四环素的浓度几乎不变（图２－３Ｃ）或??者有轻微的降低（图２－３ｄ）。另外
２．３．３四环素的分布??为进一步明确硝化污泥系统中四环素的吸附和生物降解情况，我们在反应??器运行稳定后，开展了周期实验。如图２－４所示，四环素在溶液中和污泥上的??含量分别代表反应器中四环素的残留量和被污泥吸附的四环素含量ｔｗｉ，并通过??质量守恒计算得到生物降解部分。在ＲＩ和ＲＩＩ中四环素的吸附量在周期开始的??前８ｈ有捏微的升島，随后略有降低。但是与生物降解部分相比，四环素的吸??附量变化很小，基本稳定在１４．９?±?１．０％和２８．３?±?７．３％，这也说明吸附过程己经??２６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]四环素类抗生素降解途径及其主要降解产物研究进展[J]. 李伟明,鲍艳宇,周启星. 应用生态学报. 2012(08)
[2]Removal of tetracycline from water by Fe-Mn binary oxide[J]. Huijuan Liu1,Yang Yang1,2,Jin Kang3,Maohong Fan4,Jiuhui Qu1 1.State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry,Research Center for Eco-Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China.2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China 3.Hubei Provincial Research Institute of Environmental Science,Wuhan 430072,China 4.School of Energy Resources & Department of Chemical & Petroleum Engineering,University of Wyoming,Laramie,WY 82071,USA. Journal of Environmental Sciences. 2012(02)
[3]四环素类药物的非抗菌素特性及其在骨科的应用进展[J]. 冯晓波,杨述华,傅德皓,任航空,吴强,肖宝钧. 中国医院药学杂志. 2012(03)
[4]Effect of high-strength ammonia nitrogen acclimation on sludge activity in sequencing batch reactor[J]. Feifei Wang, Yuanhong Ding, Lei Ge, Hongqiang Ren, Lili Ding State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, School of the Environment, Nanjing University, Nanjing 210093, China.. Journal of Environmental Sciences. 2010(11)
[5]环境中抗生素污染物的研究进展[J]. 吴青峰,洪汉烈. 安全与环境工程. 2010(02)
[6]水杨酸在羟基自由基检测中的应用[J]. 管荷兰,王永顺,林国华. 理化检验(化学分册). 2010(03)
[7]猪粪中四环素类抗生素残留物的生物降解[J]. 沈颖,魏源送,郑嘉熹,方云,陈立平. 过程工程学报. 2009(05)
[8]环境中的医药品与个人护理品[J]. 贾瑷,胡建英,孙建仙,施嘉琛. 化学进展. 2009(Z1)
[9]盐酸左氧氟沙星对凤眼莲生理特性的影响[J]. 朱健,张道勇,潘响亮,龙健. 贵州师范大学学报(自然科学版). 2008(02)
[10]抗生素污染现状及对环境微生态的影响[J]. 王兰. 药物生物技术. 2006(02)
博士论文
[1]不同碳源条件下功能菌共代谢降解典型PPCPs的效能与机理[D]. 徐冰洁.东华大学 2014
[2]四环素类抗生素在活性污泥上的吸附规律及其机理研究[D]. 宋现财.南开大学 2014
[3]针铁矿/腐殖酸对典型抗生素的吸附及光解机理研究[D]. 郭学涛.华南理工大学 2014
[4]城市水系統中PPCPs分布及污水处理优化研究[D]. 杨程.重庆大学 2014
[5]硝化颗粒污泥的培养及其与四环素相互作用研究[D]. 石义静.山东大学 2013
[6]四环素类污染物毒性的微观机制研究[D]. 池振兴.山东大学 2012
[7]脱氢酶活性测定水中活体藻含量的研究[D]. 解军.山东大学 2008
[8]四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究[D]. 鲍艳宇.南开大学 2008
[9]好氧硝化颗粒污泥的性能及储存与解体后的自修复行为研究[D]. 王新华.大连理工大学 2008
[10]腐殖酸及其不同级分和铁的络合物对阿特拉津光降解的影响[D]. 欧晓霞.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]腐殖质对水体中抗生素光降解作用的影响[D]. 阿布杜拉（Charikane Absoir Abdallah）.大连海事大学 2015
[2]光敏化产生单线态氧转化水中磺胺类抗生素[D]. 周菲.大连理工大学 2015
[3]环氧虫啶水解及光解稳定性研究[D]. 庄英滢.华东理工大学 2014
[4]水中溶解性有机质对四种典型抗抑郁药物光降解行为的影响[D]. 安娜.大连理工大学 2012
[5]水体中四环素类抗生素的光化学行为研究[D]. 李华.华中科技大学 2011
[6]应用青海弧菌Q67检测水质急性毒性的研究[D]. 周世明.第三军医大学 2008
[7]好氧颗粒污泥的培养及其在工业废水处理中的应用研究[D]. 刘贤伟.山东大学 2007
本文编号：2971607
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１周期内各反应器中氮元素存在形式变化：ａ－ＲＩ，ｂ－ＲＩＩ，ｃ、ｄ为对照组反应器??（ｃ－１０?ｍｇ／ＬＴＣ，?ｄ－１?ｍｇ／ＬＴＣ）??Ｆｉｇ．?２－１?Ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉ畑?ｉｎ?
图２－２只含有四环素的空白实验中四环素浓度变化曲线??Ｆｉｇ．?２－２?ＴＣ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏ行ｌｅｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ｂｌａｎｋ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｗｉｔｈ?ｏｎｌｙ?ＴＣ??如图２－３所示，ＲＩ和民ＩＩ两个反应器中四环素均有明显的去除：在第一个??运行周期里，民Ｉ和民ＩＩ中四环素含量（相对于两个反应器的初始四环素投加量）??分别快速降低至２２．４％和６．８％；在后续的运行周期里，四环素的浓度变化曲线??呈现出类似的趋势，ＲＩ中周期末四环素平均去除率维持在４２．６?±６．７％，而ＲＩＩ??中周期末四环素平均去除率稳定在７５．５?±?７．３％。由于活性污泥具有较强的吸附??能力，所Ｗ反应器中四环素的去除有一部分是由污泥吸附引起的。在对照组实??验中，利用ＮａＮ３抑制了污泥的微生物的活性，此时四环素主要通过污泥吸附去??除，生物降解部分可队忽略不计。如图２－３Ｃ和２－３ｄ所示，四环素的吸附去除主??要集中在第一个周期，在之后两个周期里四环素的浓度几乎不变（图２－３Ｃ）或??者有轻微的降低（图２－３ｄ）。另外
２．３．３四环素的分布??为进一步明确硝化污泥系统中四环素的吸附和生物降解情况，我们在反应??器运行稳定后，开展了周期实验。如图２－４所示，四环素在溶液中和污泥上的??含量分别代表反应器中四环素的残留量和被污泥吸附的四环素含量ｔｗｉ，并通过??质量守恒计算得到生物降解部分。在ＲＩ和ＲＩＩ中四环素的吸附量在周期开始的??前８ｈ有捏微的升島，随后略有降低。但是与生物降解部分相比，四环素的吸??附量变化很小，基本稳定在１４．９?±?１．０％和２８．３?±?７．３％，这也说明吸附过程己经??２６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]四环素类抗生素降解途径及其主要降解产物研究进展[J]. 李伟明,鲍艳宇,周启星. 应用生态学报. 2012(08)
[2]Removal of tetracycline from water by Fe-Mn binary oxide[J]. Huijuan Liu1,Yang Yang1,2,Jin Kang3,Maohong Fan4,Jiuhui Qu1 1.State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry,Research Center for Eco-Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China.2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China 3.Hubei Provincial Research Institute of Environmental Science,Wuhan 430072,China 4.School of Energy Resources & Department of Chemical & Petroleum Engineering,University of Wyoming,Laramie,WY 82071,USA. Journal of Environmental Sciences. 2012(02)
[3]四环素类药物的非抗菌素特性及其在骨科的应用进展[J]. 冯晓波,杨述华,傅德皓,任航空,吴强,肖宝钧. 中国医院药学杂志. 2012(03)
[4]Effect of high-strength ammonia nitrogen acclimation on sludge activity in sequencing batch reactor[J]. Feifei Wang, Yuanhong Ding, Lei Ge, Hongqiang Ren, Lili Ding State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, School of the Environment, Nanjing University, Nanjing 210093, China.. Journal of Environmental Sciences. 2010(11)
[5]环境中抗生素污染物的研究进展[J]. 吴青峰,洪汉烈. 安全与环境工程. 2010(02)
[6]水杨酸在羟基自由基检测中的应用[J]. 管荷兰,王永顺,林国华. 理化检验(化学分册). 2010(03)
[7]猪粪中四环素类抗生素残留物的生物降解[J]. 沈颖,魏源送,郑嘉熹,方云,陈立平. 过程工程学报. 2009(05)
[8]环境中的医药品与个人护理品[J]. 贾瑷,胡建英,孙建仙,施嘉琛. 化学进展. 2009(Z1)
[9]盐酸左氧氟沙星对凤眼莲生理特性的影响[J]. 朱健,张道勇,潘响亮,龙健. 贵州师范大学学报(自然科学版). 2008(02)
[10]抗生素污染现状及对环境微生态的影响[J]. 王兰. 药物生物技术. 2006(02)
博士论文
[1]不同碳源条件下功能菌共代谢降解典型PPCPs的效能与机理[D]. 徐冰洁.东华大学 2014
[2]四环素类抗生素在活性污泥上的吸附规律及其机理研究[D]. 宋现财.南开大学 2014
[3]针铁矿/腐殖酸对典型抗生素的吸附及光解机理研究[D]. 郭学涛.华南理工大学 2014
[4]城市水系統中PPCPs分布及污水处理优化研究[D]. 杨程.重庆大学 2014
[5]硝化颗粒污泥的培养及其与四环素相互作用研究[D]. 石义静.山东大学 2013
[6]四环素类污染物毒性的微观机制研究[D]. 池振兴.山东大学 2012
[7]脱氢酶活性测定水中活体藻含量的研究[D]. 解军.山东大学 2008
[8]四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究[D]. 鲍艳宇.南开大学 2008
[9]好氧硝化颗粒污泥的性能及储存与解体后的自修复行为研究[D]. 王新华.大连理工大学 2008
[10]腐殖酸及其不同级分和铁的络合物对阿特拉津光降解的影响[D]. 欧晓霞.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]腐殖质对水体中抗生素光降解作用的影响[D]. 阿布杜拉（Charikane Absoir Abdallah）.大连海事大学 2015
[2]光敏化产生单线态氧转化水中磺胺类抗生素[D]. 周菲.大连理工大学 2015
[3]环氧虫啶水解及光解稳定性研究[D]. 庄英滢.华东理工大学 2014
[4]水中溶解性有机质对四种典型抗抑郁药物光降解行为的影响[D]. 安娜.大连理工大学 2012
[5]水体中四环素类抗生素的光化学行为研究[D]. 李华.华中科技大学 2011
[6]应用青海弧菌Q67检测水质急性毒性的研究[D]. 周世明.第三军医大学 2008
[7]好氧颗粒污泥的培养及其在工业废水处理中的应用研究[D]. 刘贤伟.山东大学 2007
本文编号：2971607
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2971607.html
