药物活性物质在污水处理过程中的迁移转化研究

【摘要】：污水处理厂出水残留的药物活性物质(PhACs)随尾水进入环境中，可能会对人类身体健康及生态环境造成潜在危险。因此研究污水处理过程中PhACs的迁移转化规律具有重要的现实意义。选取5种氟喹诺酮类(氟罗沙星、培氟沙星、依诺沙星、诺氟沙星、洛美沙星)、3种降压类(利血平、硝苯地平、尼群地平)和1种降脂类(吉非罗齐)药物，分别针对它们的水解动力学、光解动力学、吸附动力学、生物降解特性及其在污水处理厂中的含量水平进行了详细的研究。 本文分别建立了同时检测污水处理厂中氟喹诺酮类和降压降脂类药物的固相萃取-高效液相色谱的方法。分别检测了邯郸A、B两污水处理厂中9种PhACs的含量及分布情况。A污水处理厂中9种PhACs的进水含量在0.961μg/L～19.9μg/L之间，出水残留量在n.d.～1.60μg/L，平均去除率为38.2%～99.3%，污泥中的含量为0.377μg/g～4.33μg/g；平均每天有2423.496g进入污水处理厂，排出235.303g。B污水处理厂中9种PhACs的进水含量为0.267μg/L～28.2μg/L，出水残留量在n.d.～1.46μg/L之间，平均去除率为43.0%～100%，污泥中的含量为0.615μg/g～4.85μg/g；平均每天有4357.327g进入污水处理厂，排出492.946g。 通过对9种PhACs动力学及降解特性的研究，试验发现氟喹诺酮类和尼群地平不易发生水解，利血平、硝苯地平和吉非罗齐的水解符合一级动力学方程；在光照条件下9种PhACs均发生不同程度的光降解。活性污泥和灭活污泥对目标物质的吸附均能较好的满足Langmuir和Freundlich等温方程，吉布斯自由能函变均小于20KJ/mol，说明污泥吸附对目标物质的去除主要是物理吸附的过程。通过模拟生物降解试验，发现生物降解是去除各目标物质的主要方式。 【关键词】：污水处理厂 药物活性物质 动力学 生物降解 迁移转化
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 环境中 PhACs 的来源13
• 1.2 环境中 PhACs 的污染现状13-15
• 1.3 环境中 PhACs 的分析方法15-16
• 1.4 PhACs 的分析检测技术16-18
• 1.4.1 气相色谱（GC）17
• 1.4.2 高效液相色谱（HPLC）17
• 1.4.3 质谱（MS）17-18
• 1.5 污水处理厂中 PhACs 的迁移转化18-19
• 1.5.1 污泥吸附18
• 1.5.2 生物降解18-19
• 1.5.3 光解和水解19
• 1.6 研究目的和内容19-21
• 1.6.1 研究目的和意义19-20
• 1.6.2 研究内容20-21
• 第2章 固相萃取+高效液相色谱法同时检测水环境中目标物质方法的建立21-36
• 2.1 试验材料21-24
• 2.1.1 试验仪器与设备21
• 2.1.2 标准品和试剂21-24
• 2.2 前处理方法24-26
• 2.2.1 玻璃容器的清洗24-25
• 2.2.2 样品的采集25
• 2.2.3 样品的前处理25-26
• 2.2.4 液相色谱条件26
• 2.3 结果与讨论26-35
• 2.3.1 固相萃取条件的选择和优化26-29
• 2.3.2 液相色谱条件的选择和优化29-31
• 2.3.3 分析方法的质量保证和质量控制31-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第3章 水环境中目标物质的水解行为及水解动力学36-47
• 3.1 试验方法36-38
• 3.1.1 水解预实验36
• 3.1.2 温度对水解的影响36
• 3.1.3 pH 对水解的影响36-37
• 3.1.4 水质对水解的影响37
• 3.1.5 光照对水解的影响37
• 3.1.6 水解动力学37-38
• 3.2 结果与讨论38-46
• 3.2.1 温度对水解的影响38-40
• 3.2.2 pH 对水解的影响40-42
• 3.2.3 水质对水解的影响42-44
• 3.2.4 光照对水解的影响44-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第4章 目标物质的污泥吸附行为及吸附动力学47-67
• 4.1 试验方法47-50
• 4.1.1 污泥制备47
• 4.1.2 吸附平衡时间的确定47-48
• 4.1.3 温度对污泥吸附的影响48-49
• 4.1.4 pH 对污泥吸附的影响49-50
• 4.2 吸附动力学50-51
• 4.3 结果与讨论51-60
• 4.3.1 吸附平衡时间的确定51-52
• 4.3.2 温度对污泥吸附的影响52-60
• 4.4 本章小结60-67
• 第5章 目标物质的生物降解特性67-72
• 5.1 试验方法67-68
• 5.1.1 污泥制备67
• 5.1.2 合成污水的配制67
• 5.1.3 试验方案67
• 5.1.4 水样的处理67-68
• 5.2 结果与讨论68-71
• 5.3 本章小结71-72
• 第6章 目标物质在污水处理过程中迁移转化72-80
• 6.1 污水处理厂简介72-73
• 6.2 目标物质的含量分布73-76
• 6.2.1 污水中目标物质的含量水平73-75
• 6.2.2 污泥中目标物质的含量水平75-76
• 6.3 目标物质在污水处理过程中的迁移转化76-78
• 6.3.1 分析方法76-77
• 6.3.2 A 城市污水厂中目标物质的迁移转化77
• 6.3.3 B 城市污水厂中目标物质的迁移转化77-78
• 6.4 本章小结78-80
• 第7章 结论与建议80-82
• 7.1 试验总结80-81
• 7.2 建议81
• 7.3 展望81-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-89
• 作者简介89
• 攻读硕士期间发表的论文和研究成果89-90

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