零价铁去除水中土霉素的研究

论文摘要

土霉素是20世纪40年代发现的四环素族成员,是一种广谱抗菌药物,同时土霉素又是一种生长促进剂,常常被用作饲料添加剂。但是近年来发现水体和土壤中抗生素耐药菌株普遍增多,尤其是规模化畜禽养殖废水中检测出大量土霉素的存在,带来公共安全问题,特别是对人类健康构成直接危害。在2007年863资源与环境领域课题指南中设立的一个课题“集约化养殖废水中抗生素及重金属处理技术”中,要求达到的指标是将抗生素和重金属去除率达到80%以上。因此,对于土霉素污染的水体和土壤的污染控制与修复,寻找廉价、环境友好的治理方法具有重要意义。零价铁处理废水是一种集氧化还原、吸附、络合和共沉淀于一体的一种新的污染治理技术,已被用来处理重金属废水、卤代有机废水、农药废水、染料废水等,且具有较好的处理效果。国内外有关零价铁对土霉素去除的研究尚未见报道,特别是有关零价铁对土霉素的去除机理还所知甚少。而且,前人研究表明,零价铁有可能实现同时去除水中的重金属离子和抗生素的目的,这非常符合畜禽养殖废水处理的需要。因此,本研究从处置畜禽废水中抗生素（以土霉素为例）出发,来模拟其反应条件,研究了零价铁对土霉素的去除效果,考察了零价铁投加量、土霉素初始浓度、温度、溶液pH、畜禽粪便中DOM及竞争离子等因素的对土霉素去除的影响。结果表明,零价铁对土霉素具有很好的去除效果。温度对该反应无显著影响,土霉素的去除效率随pH值的降低而增加。各种离子随浓度的增加对土霉素去除的抑制作用加强,EDTA对反应抑制作用显著。为了进一步阐明零价铁对土霉素的去除机理,通过对溶液和沉淀中土霉素的提取,铁离子的溶出,并对处理过土霉素的零价铁进行了扫描电镜（SEM）和能量色散X-射线荧光光谱仪（EDXRF）表征分析,结果表明,在研究条件下,零价铁对土霉素的去除,主要是吸附和化学沉淀作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 抗生素的使用
• 1.2 抗生素来源、进入环境途径及环境水平
• 1.2.1 环境中抗生素来源
• 1.2.2 抗生素进入环境途径
• 1.2.3 抗生素的环境水平
• 1.3 抗生素的环境行为及生态毒性
• 1.3.1 几种典型抗生素的理化性质
• 1.3.2 抗生素的环境行为
• 1.3.2 抗生素的生态毒性
• 1.4 抗生素抗性基因
• 1.5 规模化畜禽养殖废水处理方法
• 1.5.1 规模化畜禽养殖场废水排放情况
• 1.5.2 规模化畜禽养殖场废水处理技术现状
• 0理化性质、处理污染物机理'>1.6 Fe⁰理化性质、处理污染物机理
• 0理化性质'>1.6.1 Fe⁰理化性质
• 0处理污染物的机理'>1.6.2 Fe⁰处理污染物的机理
• 0研究现状'>1.7 Fe⁰研究现状
• 0处理污染物的应用'>1.7.1 Fe⁰处理污染物的应用
• 0与其他工艺联用研究'>1.7.2 Fe⁰与其他工艺联用研究
• 1.7.3 透水性铁反应墙
• 1.8 选题背景及意义
• 0去除水中土霉素的影响'>2 不同因素对Fe⁰去除水中土霉素的影响
• 2.1 引言
• 2.2 实验内容与方法
• 2.2.1 实验材料与试剂
• 2.2.2 实验设备与仪器
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 0投加量的影响'>2.3.1 Fe⁰投加量的影响
• 2.3.2 土霉素初始浓度的影响
• 2.3.3 温度的影响
• 2.3.4 pH值的影响
• 2.3.5 无机阴离子的影响
• 2.3.6 有机阴离子的影响
• 2.3.7 金属离子的影响
• 2.3.8 DOM的影响
• 2.3.9 金属离子与DOM复合影响
• 2.4 小结
• 0去除水中土霉素的机理研究'>3 Fe⁰去除水中土霉素的机理研究
• 3.1 引言
• 3.2 样品提取
• 0-H₂O体系OH·影响'>3.3 Fe⁰-H₂O体系OH·影响
• 3.4 铁离子对土霉素去除的影响
• 0的表征'>3.5 Fe⁰的表征
• 3.5.1 表征样品的制备
• 3.5.2 SEM形貌分析
• 3.5.3 EDXRF元素分析
• 0去除土霉素的机理'>3.6 Fe⁰去除土霉素的机理
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢