β-内酰胺类抗生素在污水处理厂的分布与迁移转化

【摘要】：城镇污水处理厂出水中残留的β-内酰胺类抗生素可能对人体健康和生态环境造成严重的影响。因此,研究这些微量污染物在城镇污水处理厂中的含量及迁移转化规律具有重要的现实意义。 本文采用S PE-HLPC-DAD法监测了β-内酰胺类抗生素在污水处理厂中的含量及分布。β-内酰胺类抗生素(阿莫西林、盐酸普鲁卡因、头孢克洛、头孢曲松、头孢噻肟、头孢唑啉)在城市污水厂的污水和污泥中均能检测到。A城镇污水处理厂进水6种p-内酰胺类抗生素(阿莫西林、盐酸普鲁卡因、头孢曲松、头孢克洛、头孢噻肟、头孢唑啉)的含量在0.956μg/L～2.967μg/L,出水抗生素含量在0μg/L～1.988μg/L,污泥中的含量为0.595μg/g～2.96μg/g；平均每天进入和排出污水厂的6种抗生素总量分别是466.15g、217.33g。B污水处理厂进水中6种β-内酰胺抗生素含量在1.322μg/L～2.883μg/L,出水抗生素含量在0μg/L2.212μg/L,污泥中量为0.290μg/g～2.86μg/g；平均每天进入和排出污水厂的6种抗生素总量分别是1043.10g、414.38g。 研究了6种p-内酰胺类抗生素水解动力学、光解动力学、活性污泥吸附动力学和生物降解性。试验发现β-内酰胺类抗生素的水解符合一级水解动力学方程,水解速率常数在0.001-0.016。灭活污泥和活性污泥对β-内酰胺类抗生素的吸附均能较好的用Freundlich等温方程和Langmuir等温方程进行拟合,且吉布斯自由能函变小于20KJ/mol,污泥对β-内酰胺类抗生素的吸附主要是物理吸附过程。通过分析各降解作用在目标物质降解量中所占百分比,可知水解、污泥吸附和生物降解是β-内酰胺类抗生素在城镇污水处理厂去除的主要机理。 【关键词】：城镇污水 β-内酰胺类抗生素 迁移转化 动力学 生物降解
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X787
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 环境中抗生素来源12
• 1.2 水环境中抗生素污染现状12-14
• 1.2.1 地表水中的抗生素12-13
• 1.2.2 地下水和饮用水中的抗生素13-14
• 1.2.3 土壤和沉积物中的抗生素14
• 1.3 污水厂中抗生素的归宿14-15
• 1.3.1 污泥吸附14
• 1.3.2 生物降解14-15
• 1.3.3 光解和水解15
• 1.4 水中抗生素的分析检测方法15-17
• 1.4.1 样品的预处理15-17
• 1.5 分析检测技术17-18
• 1.5.1 气相色谱-质谱联用法(GC-MS和GC-MS/MS)17
• 1.5.2 高效液相色谱法和高效液相-质谱联用法(HPLC、HPLC-MS、HPLC-MS-MS)17-18
• 1.6 研究目的和内容18-20
• 1.6.1 研究目的和意义18
• 1.6.2 研究内容18-20
• 第2章 试验方案和试验方法20-33
• 2.1 城镇污水厂简介20-21
• 2.2 实验仪器和试剂21-22
• 2.2.1 试验仪器与设备21
• 2.2.2 标准物质和试剂21-22
• 2.3 前处理方法22-24
• 2.3.1 玻璃容器的清洗22-23
• 2.3.2 样品的采集与保存23
• 2.3.3 污水样品的前处理23-24
• 2.3.4 污泥样品的前处理24
• 2.3.5 液相色谱条件24
• 2.4 结果与讨论24-31
• 2.4.1 固相萃取条件的优化24-26
• 2.4.2 液相色谱条件的确定和优化26-28
• 2.4.5 方法的质量保证和质量控制28-31
• 2.5 本章小结31-33
• 第3章 β-内酰胺类抗生素在城镇污水厂中的含量33-38
• 3.1 污水中β-内酰胺类抗生素含量水平33-35
• 3.1.1 A城镇污水厂污水中β-内酰胺类抗生素含量33-34
• 3.1.2 B城镇污水处理厂污水β-内酰胺类抗生素含量34-35
• 3.2 污泥中β-内酰胺类抗生素含量35-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 β-内酰胺类抗生素的水解行为及水解动力学38-50
• 4.1 材料和方法38-40
• 4.1.1 实验材料38-39
• 4.1.2 实验方法39-40
• 4.1.3 β-内酰胺类抗生素水解动力学40
• 4.2 结果与讨论40-48
• 4.2.1 温度对抗生素水解的影响40-43
• 4.2.2 不同pH值对抗生素水解的影响43-46
• 4.2.3 不同介质对抗生素水解的影响46-47
• 4.2.4 光照对抗生素水解的影响47-48
• 4.3 本章小结48-50
• 第5章 β-内酰胺类抗生素在污泥上的吸附行为及吸附动力学50-69
• 5.1 实验材料和方法50-54
• 5.1.1 实验材料50-51
• 5.1.2 实验操作51-53
• 5.1.3 β-内酰胺类抗生素在污泥上的吸附动力学53-54
• 5.2 结果与讨论54-67
• 5.2.1 吸附平衡时间的确定54-56
• 5.2.2 不同温度对污泥吸附的影响56-60
• 5.2.3 不同pH对污泥吸附的影响60-67
• 5.3 本章小结67-69
• 第6章 β-内酰胺类抗生素的生物降解性69-74
• 6.1 材料和方法69-70
• 6.1.1 试验材料69
• 6.1.2 试验方法69-70
• 6.2 试验结果与讨论70-73
• 6.3 本章小结73-74
• 第7章 β-内酰胺类抗生素在污水厂的迁移转化74-78
• 7.1 污水厂中β-内酰胺类抗生素含量和去除率计算74-75
• 7.2 A污水厂中6种β-内酰胺类抗生素的迁移转化75
• 7.3 B污水厂中6种β-内酰胺类抗生素的迁移转化75-77
• 7.4 结论77-78
• 第8章 总结78-80
• 8.1 实验总结78
• 8.2 建议78-79
• 8.3 展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 作者简介85
• 攻读硕士期间发表的论文和研究成果85

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