抗生素在抗生素制藥廢水處理過(guò)程中的分布特征及控制原理.pdf

1、由于不規(guī)范的使用以及不合理的濫用，抗生素造成的潛在環(huán)境問(wèn)題以及對(duì)人體健康的影響不可忽視。近年來(lái)，隨著環(huán)境監(jiān)測(cè)分析技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，抗生素這類新型微量有機(jī)物已經(jīng)成為環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。目前，抗生素已經(jīng)在污水處理廠進(jìn)出水、河流、土壤、糞便等多種環(huán)境介質(zhì)中檢測(cè)到，而抗生素制藥廢水中抗生素類藥物的殘留濃度更高，但是目前針對(duì)抗生素制藥污水處理廠的研究卻鮮有報(bào)道，尤其是對(duì)制藥污水處理工藝各單元內(nèi)的多種抗生素的遷移分布規(guī)律和去除機(jī)制的研究。

2、>　　本論文采取固相萃取(SPE)-超高效液相色譜(UPLC)-串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)技術(shù)，建立并完善了污水及污泥樣品中6種磺胺類(SAs)、4種四環(huán)素類(TCs)、3種氟喹諾酮類(FQs)、3種大環(huán)內(nèi)酯類(MACs)以及2種β-內(nèi)酰胺類共計(jì)18種典型抗生素的同時(shí)分離分析方法體系。水樣中各目標(biāo)物的回收率為62.3％～95.9％，方法的檢出限為0.3ng/L～3.6ng/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8％～4.2％。污泥樣品中各目標(biāo)物的回收率為6

3、0.1％～92.7％，方法的檢出限為0.1 ug/kg～2.0ug/kg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5％～4.7％。結(jié)果表明，各項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)到要求，可滿足實(shí)際環(huán)境樣品檢測(cè)的需求，從而建立并完善復(fù)雜環(huán)境樣品中多種抗生素殘留同時(shí)檢測(cè)分析的方法，為后續(xù)環(huán)境污染分析奠定了基礎(chǔ)。
　　本文以四個(gè)大型抗生素制藥污水處理廠作為研究對(duì)象，利用以上建立的完善的監(jiān)測(cè)方法分析這18種抗生素在不同制藥污水處理工藝的的分布情況。對(duì)于兩個(gè)生產(chǎn)β-內(nèi)酰胺類抗生素的制藥污

4、水處理廠，氨芐青霉素(AMP)和頭孢氨芐(CLX)的最高檢測(cè)濃度分別為258.4μg/L和135.7μg/L，但本研究結(jié)果顯示二者在兩個(gè)制藥污水處理廠的水相中的去除率均在90％以上。其余種類的抗生素在水相中檢出水平較低，一般在ng/L級(jí)水平。所有回流污泥樣品中均有多種抗生素的檢出，并且有的殘留水平較高。不同種類的抗生素去除率差異較大，四環(huán)素類和氟喹諾酮類的去除率分別為88.5％～99.2％和47.5％～97.8％，磺胺類抗生素的去除率較

5、低，值得注意的是在PWWTP1廠中SMX和SDM的去除率為負(fù)值。從污水處理工藝來(lái)看，生物處理單元（好氧池）是大部分抗生素得以去除的關(guān)鍵單元。在PWWTP1制藥污水廠處理廠，四環(huán)素類抗生素檢出濃度較低，在PWWTP2污水處理廠，起主要的去除作用的是沉淀池。整體分析，PWWTP2廠對(duì)抗生素的處理效果要優(yōu)于PWWTP1廠。
　　針對(duì)兩個(gè)四環(huán)素類抗生素制藥污水處理廠進(jìn)行質(zhì)量平衡分析，研究掌握三種四環(huán)素在不同污水處理工藝中的遷移分布規(guī)律和去

6、除機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)生物處理單元（PWWTP3的UASB和MBR; PWWTP4的SBR和CAB）后四環(huán)素類抗生素的質(zhì)量數(shù)下降的最多，這表明生物處理單元是這三種抗生素在污水處理過(guò)程中得以去除的主要單元。通過(guò)質(zhì)量平衡計(jì)算分析可得，降解作用是這些抗生素類藥物在污水處理系統(tǒng)中得以去除的主要機(jī)制，污泥吸附作用對(duì)其去除的影響相對(duì)較弱，低于23.5％。經(jīng)計(jì)算可知，這兩個(gè)處理工藝對(duì)這3種四環(huán)素類抗生素的實(shí)際去除率為44.8％～53.7％和54.1～5