碳材料对土壤及水体中四环素迁移及环境行为影响的研究

发布时间：2020-12-12 12:12

　　目前,四环素类（TCs）抗生素作为生长促进剂被广泛应用于畜牧业,但30%～90%的TCs无法被动物吸收而以尿液或粪便的形式进入并存留在土壤、水体等环境中,对生态系统及人类健康造成潜在风险。碳材料（如生物炭、碳纳米管等）由于其独特的性能优势被广泛应用于多个领域,也使其通过工业废水、生活垃圾等进入水体、土壤等环境中,对抗生素等污染物的迁移和环境行为造成影响。例如生物炭进入土壤后,可能影响其中四环素的迁移及转化过程。另外,污水处理过程中常见的高级氧化技术（AOPs）会改变其中残留的碳纳米管的结构性质,从而影响其对水体中四环素、重金属等污染物的吸附及环境行为,但目前尚缺乏这方面的研究。因此,本论文选择四环素作为典型污染物,围绕碳材料对土壤、水体中四环素的迁移转化及环境行为等问题,开展了一系列研究,主要研究内容及结果如下:（1）生物炭常作为农业基肥施加到土壤中,这可能会影响四环素的环境行为及土壤微生物的群落结构。因此,我们考察了生物炭对四环素迁移转化过程的影响。研究发现,四环素主要分布在表层上壤中,通过表面络合等强吸附作用与土壤颗粒结合而使其浓度下降。生物炭促进了四环素向土壤深处迁移,并使土壤中... 

【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】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２?土壤中四环素浓度随时间变化曲线??（Ｃｏｎｔｒｏｌ：对照组：Ｄａｒｋ：避光组；Ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ：火薩组；Ｄａｒｋ－ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ：避光灭閑组）??

Ｒ２?ｔｍ?（ｄａｙｓ）ｂ??Ｃｏｎｔｒｏｌ?０．０５４８４?０．９９２?１３??Ｄａｒｋ?０．０５０６４?０．９９１?１４??Ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ?０．０４３１８?０．９８６?１６??Ｄａｒｋ－ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ?０．０４５９４?０．９９３?１５??３之拟一级动力学方程速率常数；炉，相关性系数．??４１／２，四环素去除的半衰期（１１１２／幻．??另外，有些研宂发现，水分对土壤四环素的降解有一定的影响，因此我们也??做了土壤水分对四环素浓度影响的实验（图２．３）。如图２．３所示，土壤水分为０％，??５％，１０％时，１０天内四环素的浓度变化没有明显差异，说明水解作用对四环素??去除的影响也很校??６０?ｎ???□?Ｗ?ａｔｃｒ?ｃｏｎｔｅｎｔ?０％??？?ｔ?Ｔ?．?□?Ｗａｌｅｒｕｍｌｅｎｌ?１０％??士｜?□?Ｗａｔｅｒ?ｃｏｎｔｅｎｔ?２０％??ｂｆｉ?ｔ工丄??４〇－?ｒｆＶ］?［＾ｎｉｉ??．２??ｉ?３〇－丨丨：：：画?｜－！；??ｉ－：??＾ｌ〇－?：；：；?、??０丨丨Ｕ」■丨丨，丨丨■丨山■丨丨Ｊ?［??０?２?５?１０??Ｄａｙ??图２．３?土壤水分不同时四环素浓度随时间变化曲线??Ｆｉｇ?２．３?Ｄｙｎａｍｉｃ?ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＴＣ?ｉｎ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ａｎｄ?ｄｒｉｅｄ?ｓｏｉｌｓ?ｄｕｒｉｎｇ?１０?ｄａｙｓ?ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ．?Ｅｒｒｏｒ?ｂａｒｓ??ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ?ｔｈｅ?ｍｅａｎ土ｓｔａｎｄａｒｄ?ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ?（ｎ＝３）．??２．５．２生物糊土壤中四环素垂直迁移的影响??为了探宄生物炭对土壤

山东大学硕士学位论文??１６１???暑＇?ｓｏｉｌ??？?ｂｉｏｃｈａｒ??１２－??＊?？??００?？??Ｅ?８－?■??Ｏ?．??４?－??〇４￣￣￣￣■￣ｉ￣—??０?４００?８００?１２００??ｔ／ｍｉｎ??图２．５生物炭、土壤对四环素的吸附等温线??（Ｓｏｉｌ：?土壤；ｂｉｏｃｈａｒ：生物炭）??Ｆｉｇ?２．５?Ｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍｓ?ｆｏｒ?ｔｅｔｒａｃｙｃｌｉｎｅ?ｏｎ?ｂｉｏｃｈａｒ?ａｎｄ?ｓｏｉｌ．?Ｅｒｒｏｒ?ｂａｒｓ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ?ｔｈｅ??ｍｅａｎ士ｓｔａｎｄａｒｄ?ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ?（ｎ＝３）．??２．５．３四环素、生物炭对土壤细菌群落的影响??实验进行９０天后收集了四个组（ＣＫ：对照组；ＢＣ：只加生物炭组；ＴＣ：只加四??环素组；ＢＴ：加四环素及生物炭组）各层中的土壤，对细菌、真菌进行了高通量测??序分析。采用偏最小二乘判别法（ＰＬＳ－ＤＡ图）表示各组细菌群落间的差异。如图??２．６所示，ＣＫ、ＢＣ、ＢＴ组间细菌群落差异明显，而ＣＫ与ＴＣ组无明显差异。??文献报道，生物炭增加了中国南方地区水稻土中细菌群落的丰富度和多样性［８６］；??而四环素类抗生素对细菌群落的影响不明显，如添加土霉素后１２０天中，农业土??壤中主要细菌门类无显著变化［４２］。由于实验过程中四环素被土壤快速固定或降解，??因此与生物炭相比，四环素对土壤细菌群落的改变较校??２２??

【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭的改性技术及其应用研究进展[J]. 杨四娥,林建清.  安徽农业科学. 2014(09)
[2]鸡粪中3种四环素类抗生素在棕壤中的动态变化及原因分析[J]. 张健,关连珠,颜丽.  环境科学学报. 2011(05)
[3]四环素类抗菌素的稳定性[J]. 温玉麟.  中国药学杂志. 1966(01)



本文编号：2912537