UV降解氟喹诺酮类抗生素的动力学及毒性分析

紫外线(UV)光降解在UV消毒及基于UV的高级氧化技术中,对污染物的降解起重要作用。试验选定了环丙沙星、氧氟沙星、恩诺沙星、洛美沙星、诺氟沙星5种氟喹诺酮类抗生素(FQs),探究了UV降解5种选定FQs的基础动力学参数及其降解过程中的毒性变化。结果表明,所选FQs的直接光降解均符合伪一级动力学,溶液pH的变化会引起FQs的解离,FQs各解离态摩尔吸光系数值的范围为 0.24×10³～19.02×10³L/(mol·cm),光降解速率常数值的范围为 0.02×10^-3～0.41×10^-3cm²/mJ,光量子产率的范围为 0.35×10^-2～75.91×10^-2,不同解离态的光降解动力学参数大小关系均为分子态>阴离子态>阳离子态。4种常见无机阴离子(氯离子、硫酸根、硝酸根、碳酸氢根)对选定 FQs 的降解具有不同程度的促进或抑制作用。温度的升高对降解具有微弱的促进作用,目标 FQs 的表观活化能范围为13.26～23.14 k...     

某市典型地段地表水及地下水中氟喹诺酮类抗生素分布特征

为初步了解某市水体中5种典型氟喹诺酮类抗生素(FQs)的污染特征,对该市主要排污河与典型地段采集地表水与地下水,分别对水样进行常规指标测试与FQs浓度测试分析.结果表明,地表水与地下水中FQs的含量水平和组成特征差异明显.地表水中FQs总含量水平整体高于地下水;地表水中FQs浓度平均值为789.1 ng·L-1,主要以氧氟沙星(OFL)与洛美沙星(LOM)为主;地下水中FQs浓度平均值为342.7 ng·L-1,主要以诺氟沙星(NOR)与洛美沙星(LOM)为主,恩诺沙星(ENR)在地表水与地下水的含量水平均偏低.地表水体中FQs含量水平表现为沟渠支流干流.该市排污河水系傍河剖面地下水中FQs含量水平高于其他地段.傍河剖面处地下水中FQs监测浓度随着采样点与河道距离的增加呈现递减趋势,且各组分变化趋势基本一致,初步证实河水可能是河道周边地下水中FQs的主要来源.     

北京东南郊土壤剖面氟喹诺酮类抗生素分布特征

采用Geoprobe在北京东南郊地区实施了土壤剖面钻探,针对8种不同类型土地利用状况的土壤剖面进行土壤采集工作,11个采样点共采集86个土壤样品,分析了土壤样品的理化参数,并且采用高效液相色谱法对土壤样品中5种氟喹诺酮类抗生素(FQs)进行了定量分析.结果表明,北京地区土壤样品中5种氟喹诺酮类抗生素总含量的平均值为46.1μg·kg-1,组成以氧氟沙星(OFL)为主,其次为诺氟沙星(NOR),而恩诺沙星(ENR)、环丙沙星(CIP)和洛美沙星(LOM)的含量很低;不同土壤剖面中氟喹诺酮类抗生素的含量和组成差异明显.5种氟喹诺酮类抗生素总含量的平均值随土壤深度的增加呈现降低的趋势.OFL、NOR、LOM和ENR的平均含量随着深度增加而降低;CIP的平均含量随深度增加先降低后升高.对42个位于浅层(0~3 m)的土壤样品进行模糊聚类分析,结果表明,蔬菜大棚、树林、再生水灌区、地下水灌区(清灌区)、养殖场、排污河沉积物的浅层土壤样品中的喹诺酮类抗生素具有相似的组成特征,即抗生素污染水平较低、种类较少;而制药企业及垃圾填埋场的组成特征与前者明显不同,即抗生素污染水平中等、种类较多.     

污泥超高温好氧发酵去除氟喹诺酮类抗生素及其降解产物

对比分析了污泥传统高温好氧发酵(TC)和超高温好氧发酵(HTC)对诺氟沙星(NOR)、氧氟沙星(OFL)及其降解产物的去除性能.结果表明,超高温好氧与高温好氧发酵25d时NOR去除率分别为91.8％,92.1％,产物诺氟沙星脱乙基(NORP)残留含量分别为628,668μg/kg;OFL去除率分别为92.1％、88.1...     

氟喹诺酮类抗生素对淡水微藻的毒性效应研究

工农业生产及人类生活使用了大量抗生素及其衍生品,抗生素的大量使用造成严重的环境污染。该研究选取在水环境中检测频率较高、生态风险较大的氧氟沙星（OFL）、环丙沙星（CIP）以及诺氟沙星（NOR）等代表性氟喹诺酮类抗生素为研究对象,以典型原核微藻铜绿微囊藻以及真核藻类斜生栅藻作为受试生物,通过藻细胞密度、叶绿素a以及抗氧化应激水平的变化综合分析喹诺酮类抗生素对铜绿微囊藻和斜生栅藻的潜在毒性效应及作用机理。结果表明,典型氟喹诺酮类抗生素暴露会显著抑制铜绿微囊藻的生长,各抗生素处理组藻密度下降1～2个数量级,抑制率高达99.37%,同时叶绿素a浓度急剧下降直至低出检测限。氟喹诺酮类抗生素可引发藻细胞产生大量活性氧自由基（ROS）,进而引起脂质过氧化。铜绿微囊藻经暴露后,超氧化物歧化酶（SOD）与对照组相比有着十分显著的升高,丙二醛（MDA）与对照组相较有着显著的降低（P≤0.01）。而氟喹诺酮类抗生素暴露对斜生栅藻则起到促进作用,藻密度随着环丙沙星浓度的升高而增加。处理组SOD的波动水平与对照组差异不显著,但处理组MDA的含量变化与对照组差异显著升高（P≤0.05）,斜生栅藻虽受到一定氧化损伤...     

基于固相萃取及高效液相色谱-荧光检测分析的污泥中氟喹诺酮类抗生素研究方法的开发

氟喹诺酮类抗生素(FQs)作为常见的药品和个人护理用品(PPCPs)在环境中广泛存在.由于在生物体内很难被代谢,FQs会通过粪尿排泄等途径进入城市污水处理系统并最终富集到污泥中.并且,由于其在环境中的累积效应,FQs的存在极易增强致病菌的耐药性,限制了污泥的后续资源化利用.为得到适用于污泥中FQs的分析方法,进一步把握FQs在污水及污泥处理过程中的固/液分配及降解规律,研究中选择4种代表性FQs:氧氟沙星(OFL)、诺氟沙星(NOR)、环丙沙星(CIP)和洛美沙星(LOM)为研究对象,并通过所设计的正交试验,考察了固相萃取材料、萃取体系p H、洗脱剂对FQs的固相萃取效率的影响,在此基础上进一步优化了固相样品中FQs的提取方法,最终建立了细胞破碎,碱式提取(三乙胺/甲醇/水以5/25/75混合),固相萃取富集(SPE),磷酸-三乙胺溶液为缓冲盐流动相,甲醇为有机流动相,梯度荧光扫描的高效液相色谱-荧光(HPLCFLD)检测方法.液态样品中4种FQs的加标回收率采用新方法后可达到82%~103%;固态样品中4种FQs的加标回收率也可达到71%~101%.同时,为进一步确认不同运行条件对污泥吸附FQs能力的影响,针对好氧、缺氧和厌氧污泥分别进行了吸附试验研究,发现处于不同活性状态的污泥(厌氧、缺氧和好氧污泥)对FQs的吸附能力呈现出递减的趋势,但对FQs的吸附率都达到90%以上.该结论也证实了实际污水处理厂所去除的50%的FQs主要是通过污泥吸附这一途径实现的.     

有机蔬菜中喹诺酮类抗生素污染特征与风险评价

该研究利用高效液相色谱-串联质谱分析技术,对广东省5个典型有机蔬菜基地生产的39份有机蔬菜中4种喹诺酮类抗生素(诺氟沙星(NOR)、恩诺沙星(ENR)、环丙沙星(CIP)和洛美沙星(LOM))的含量进行分析和健康风险评价,研究结果阐明,4种喹诺酮类抗生素在39份有机蔬菜样品中检出率为52%～100%,其中NOR和ENR高达100%,有50%以上样品中4种喹诺酮类抗生素被同时检出,总含量(ΣQNs)为1.18～124.30μg/kg,有96%的样品低于50.00μg/kg。3种不同类型有机蔬菜中平均含量大小:叶菜类(20.36μg/kg)瓜果类(14.10μg/kg)根茎类(8.05μg/kg),其中有2%叶菜类有机蔬菜样品中喹诺酮类抗生素总含量在100.00μg/kg以上。人体摄入不同有机蔬菜的Σ(CIP+ENR)的ADI值对成人和儿童ADI值的平均贡献率较低,其对人体的健康风险相对较低,但人体长期摄入抗生素的潜在健康风险不容忽视。     

东莞市蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素的污染特征研究

抗生素作为新兴环境污染物在区域农业土壤污染特征研究中鲜见报道.本文利用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱分析方法,调查了东莞市18个区镇24个代表性蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素(QNs)的含量与分布特征.结果表明,4种喹诺酮类化合物的检出率均在90%以上,以环丙沙星(平均含量24.93μg·kg-1)和恩诺沙星(平均含量...     

东莞市蔬菜基地蔬菜中喹诺酮类抗生素污染特征及健康风险

利用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术分析了东莞市蔬菜基地蔬菜中4种喹诺酮类抗生素的污染特征,并对其健康风险进行评价.结果表明,东莞市蔬菜中普遍检出喹诺酮类抗生素,以诺氟沙星和环丙沙星为主,其次是恩诺沙星,检出率均在80%以上,最高含量均大于100μg/kg(干重),平均含量近20μg/kg;不同基地和不同类型的蔬菜中喹诺酮类抗生素的含量与组成特征差异较大,总含量为叶菜类(49.87μg/kg)>根茎类(44.81μg/kg)>瓜果类(11.21μg/kg);通过食用东莞市蔬菜摄入喹诺酮类抗生素的量低于日允许摄入量,健康风险较小.     

高岭土对喹诺酮类抗生素吸附特性的初步研究

以高岭土为吸附剂进行2种喹诺酮类抗生素(诺氟沙星和环丙沙星)的静态吸附实验,考察平衡时间、初始浓度、pH值、阳离子种类与强度等对吸附性能的影响.结果表明,高岭土对诺氟沙星和环丙沙星的吸附过程均符合二级反应动力学方程,吸附速率常数分别为0.021 kg/(mg·h)和0.156 ks/(mg·h);诺氟沙星和环丙沙星可划...     

温度和停留时间对DDT污染土壤热脱附效果的影响

采用热处理方法分别对自配DDT及其衍生物(DDTs,包括p,p'-DDT、o,p'-DDT、p,p'-DDD和p,p'-DDE)污染土壤在5个温度(100,200,300,400,500℃),6个停留时间(5,10,20,30,40,50 min)下的DDTs去除率及热处理前后的DDTs残留浓度变化进行了研究。研究结果表明:热脱附对DDTs污染土壤修复效果显著。当温度达到300℃以上时,热脱附技术的优势开始显现。300℃下40 min时的DDTs去除率与400℃及500℃处理10 min时相当,均能达到97%以上。对热处理前后土壤中DDTs的残留浓度进行检测,结果表明:土壤中的主要污染成分p,p'-DDT在200℃以上时大量减少,主要转化为p,p'-DDE。p,p'-DDE在200～300℃时大量生成,400～500℃被去除。根据能耗分析结果得出较佳热处理条件为400℃,10 min。     

碎石床湿地去除城镇污水厂出水中磷的研究

为解决城镇污水二级生物处理厂脱磷不达标的问题,设计了潜流碎石床湿地,通过其填料的吸附、沉淀和植物摄取作用,对二级生化处理后的城镇污水进行脱磷试验。结果表明碎石床湿地有较高的脱磷效果,当进水TP为1.74mg/L时,出水为0.25mg/L,去除率为85.63%,同时对BOD5、COD、SS、NH3-N等也有一定去除作用。出水不仅能满足《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级,而且满足《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》(GB/T18921-2002),污水可以回用。潜流碎石床湿地深度脱磷技术运行费用低、管理方便、环境景观好、有推广应用价值。     

垃圾热干化效率及臭气排放特性研究

研究讨论了垃圾的热干化效率和不同烘干温度下的臭气排放特征。在相同温度下,采用烘干时翻动的工艺,垃圾含水率降低最多。垃圾在600℃时排放的恶臭气体总量最多,在500℃以下烘干时,排放的恶臭气体总量较少。垃圾热干化的臭气浓度以700℃最高,其次分别是200,600,800℃。从工程应用来说,综合考虑臭气总量与臭气浓度,垃圾热干化的温度应以100,300,400,500℃为宜。     

电解-SBR联合技术处理硝基苯废水的试验

采用电解-SBR联合技术对硝基苯生产废水进行降解处理。考察了电流强度、反应时间对有机物去除率的影响,以及电解对废水可生化性的影响。通过试验确定了后续SBR反应器的操作方式和运行参数。结果表明,电解-SBR联合技术对硝基苯废水具有较好的处理效果。     

热等离子体技术在树脂废气处理中的应用

采用热等离子体技术处理佛山三水力泉树脂制品有限公司生产过程中产生的甲醇、甲苯等有机废气(反应器使用二箱蓄热式反应器),有效利用了VOCs废气焚烧产生的余热,废气经处理后,转化为CO、CO_2和H_2O等小分子气体。经第三方检测机构监测,甲苯平均去除率达到95.7%,VOCs总烃的平均去除率达到93.1%,其排放浓度达GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》的要求。采用热等离子体技术处理树脂生产过程中产生的有机废气,年运行费用在15.7万元左右。     

微滤-反渗透深度处理高盐度农药废水

采用微滤+反渗透双膜组合工艺深度处理农药废水,通过均匀试验考察进水温度、操作压力、回收率和p H等因素对无机盐去除率的影响,建立回归方程,对最佳控制参数进行快速寻优,并在优化工况下运行。试验结果表明:各因素的影响程度依次为操作压力>进水水温>回收率>p H;最佳控制参数:操作压力为577 k Pa,进水温度为20℃,p H值为6~9,回收率为50%;在此工艺条件下,可使废水的ρ(COD)降至29.1 mg/L以下,去除率达80.2%,ρ(NH3-N)降至4.7 mg/L以下,去除率达69.4%,脱盐率、Cl-去除率、SO2-4去除率分别达97.7%,97.6%、97.8%,浊度基本完全去除,出水水质满足GB/T 19923—2005《城市污水再生利用工业用水水质》标准。     

等离子体技术在恶臭净化中的应用

等离子体技术是目前国内外有效治理低浓度恶臭的有效方法之一,概述了等离子体恶臭污染物控制技术的净化原理和作用特点,并针对典型的工程实例介绍了等离子体除臭工艺流程、设计参数,处理效果。这些研究为等离子体技术降解低浓度、高流速、大风量恶臭气体提供了有益的信息。     

淮南矿区矿井水深度处理技术研究

针对淮南矿区淮河以北矿井水中含有以氯化物为主的高矿化度矿井水的水质特点,在原有净化处理设施的基础上,设计了以叠片过滤、超滤与反渗透相结合的深度处理工艺,并通过试验研究确定了该工艺各单元的技术参数及运行可靠性.     

MF-RO深度处理焦化废水的实验研究

采用微滤(MF)+反渗透(RO)双膜组合工艺对焦化废水进行深度处理,通过正交实验考察不同进水温度、pH值、回收率和反渗透操作压力等因素对COD和可溶性无机盐去除率的影响。结果表明:控制操作压力为8.27×105Pa,水温为40℃,pH值为7.0~9.0,回收率为60%,双膜法可使废水ρ(COD)降至10 mg/L以下,去除率达95%以上,可溶性无机盐去除率达97%,浊度完全去除,出水水质达GB 50335—2002《污水再生利用工程设计规范》所要求的标准。     

热采井硫化氢的治理技术研究

随着稠油资源的开发,热采规模逐步扩大,热采区块采出液硫化氢含量不断升高,井口及套管气含有大量的硫化氢,严重威胁相关作业人员的生命安全。针对这一安全隐患,研究了3种模式的硫化氢治理技术,包括井筒加药治理技术、套管抽吸治理技术和套管喷射治理技术,分别应用于正常生产期间产出液中硫化氢治理、套管气中硫化氢的治理和洗井时整个油井内硫化氢的治理。该治理技术在现场得到了应用,GDGB1-02井采用井筒加药治理技术,采出液伴生气中硫化氢含量由治理前的8 000 mg/m3降至20 mg/m3以下,低于安全生产规定的30 mg/m3以下;GD2-24P530井采用套管抽吸处理技术,套管气中硫化氢含量由治理前10 000 mg/m3降低到测不出;GD2-23X530井采用套管喷射处理技术,硫化氢含量由治理前3 200 mg/m3降低到检测不出,实现了热采井硫化氢的安全治理,消除了安全隐患。