畜禽废水中多种抗生素的同步检测方法及深度处理技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 贲伟伟 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-12-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 强志民 |
| 关键词 | 抗生素 磺胺 四环素 泰妙霉素 畜禽废水 检测技术 Fenton 试剂 臭氧氧化 Antibiotic Sulfonamides Tetracyclines Macrolides Swine wastewater Detection method Fenton’s reagent Ozonation |
| 其他题名 | Development of Simultaneous Detection Methods and Advanced Treatment Technologies for Veterinary Antibiotics in Swine Wastewater |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 抗生素在环境中的残留累积会诱导抗药菌的产生，从而对生态系统及人类健 康构成潜在的巨大威胁。因此，环境中抗生素的污染问题已经引起了广泛关注。 在畜禽养殖业中，抗生素被用来预防和治疗动物疾病，并作为促生长剂使用，但 大部分的抗生素都不能被动物体吸收或代谢，而随动物粪便排出。因此，畜禽废 水是抗生素污染的重要来源。目前，我国尚缺少畜禽废水中抗生素残留浓度的报 道数据，也未见有关于畜禽废水中抗生素去除技术的研究成果。本文以开发畜禽 废水中抗生素的检测方法及有效的去除技术为研究目标，开展了以下工作： 针对国内集约化养殖场中常用的三类共9 种抗生素(磺胺类、四环素类及大 环内酯类)，开发了畜禽废水中抗生素的同步检测方法。采用固相萃取法（SPE） 同步富集废水中的9 种抗生素及净化样品，使用液相色谱−质谱联用仪（LC-MS） 检测抗生素。通过对SPE 各操作步骤的优化，既保证了9 种抗生素的同步萃取 富集，又能最大程度的去除废水中高基质背景的干扰；通过调整和优化色谱条件， 达到了9 种抗生素的同步基线分离，以提高抗生素的分析灵敏度为目标，优化选 择了锥孔电压等质谱仪器参数。通过对标准曲线、回收率、检出限等指标的测定， 验证了该方法具有较好的稳定性、准确度及灵敏度。将该方法应用于北京及上海 代表性养殖场废水中抗生素的检测，发现9 种抗生素均被检出，浓度在 0.62−32.67μg/L 之间，初步揭示了我国畜禽养殖废水中抗生素的污染情况。 考察了Fenton 试剂及臭氧氧化法对畜禽废水中抗生素的去除效果。由于畜 禽废水经初步固液分离后，水中的COD 仍高达3000 mg/L 以上，为避免废水中 杂质与抗生素竞争氧化剂，在氧化步骤之前，畜禽废水先经过序批式活性污泥反 应器（SBR）预处理去除大部分的COD、NH3−N 等污染物。对Fenton 试剂的投 加方式、投加量、反应体系的pH 条件等进行了优化，获得最佳的工艺条件，并 通过考察SBR 出水水质对Fenton 处理效果的影响，发现SBR 出水中的溶解性有 机物及悬浮固体对抗生素降解效率的影响较小。在pH 为7 时，臭氧与本论文考察的9 种抗生素的反应速率常数在105−107 级别，证明臭氧对抗生素具有良好的 去除能力。然而由于SBR 出水中的溶解性有机物会与抗生素竞争氧化剂O3，SBR 出水水质对臭氧氧化抗生素的影响较大。 综合比较Fenton 试剂及臭氧氧化法两种工艺，发现Fenton 试剂法不但对SBR 出水中抗生素具有理想的去除效果，并可通过吸附和絮凝沉淀等作用有效消减 SBR 出水中的磷、重金属（Cu、As、Pb）等污染物，对废水具有较好的综合处 理效果。因此，选择Fenton 试剂氧化法与SBR 工艺联用，应用于猪场废水处理 的中试研究。发现Fenton 工艺的主要成本构成来自于Fenton 进程中酸碱的消耗 量，另外SBR 出水中的NH3−N、CO3 2−、HCO3 −等都能与抗生素竞争·OH，从而 使Fenton 试剂投量增加，提高运行成本。因此，在实际应用中，保障SBR 出水 的水质是保障Fenton 处理效果及降低成本的关键。 本文开发的畜禽废水中抗生素的分析方法为明确我国畜禽废水中抗生素的 残留污染情况提供了方法支持；有关抗生素去除工艺的研究结果为畜禽废水的深 度处理提供了理论依据和应用示范。 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-06-03 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/301]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 贲伟伟. 畜禽废水中多种抗生素的同步检测方法及深度处理技术研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。