巢湖流域抗生素的分布、来源、风险评估及其去除方法研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guizhicheng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自从抗生素在上世纪20年代被发现以来,在人类医学和兽医学中发挥了巨大的作用。抗生素显著降低了许多传染病的死亡率和发病率,具有良好的临床治疗效果,因此被广泛用于医疗行业、畜牧业以及水产养殖业。虽然抗生素在各个方面发挥了巨大作用,但其引起的环境问题也需要引起人们的注意。研究表明,抗生素以各种途径进入环境,并存在于各种环境介质中。同时,由于人类社会大量的生产与排放,造成抗生素在环境中的“持续存在”,引起一系列环境问题,例如微量抗生素诱导产生的抗生素抗性基因等。巢湖作为中国五大淡水湖之一,周边分布着许多类型的水产养殖区及畜牧养殖区,同时,巢湖周围也分布着许多重要城镇。城镇居民排放的生活废水、医疗废水中的抗生素排放入支流,最后汇入巢湖,造成水生生物的危害,并最终通过生物积累对人体健康带来伤害。目前巢湖地区对于抗生素污染方面的研究还很少。因此,研究巢湖中抗生素的分布情况及去除方法具有重要意义。本研究通过对不同时期巢湖支流及湖中共135个水体样品的采集,通过固相萃取和超高液相色谱-质谱串联系统对巢湖及周边支流地表水中典型抗生素的种类、含量和时空分布特征进行了研究。通过风险商值法(Risk Quotients,RQs),评价了水体中抗生素污染情况的环境风险以及人体健康风险,解析了抗生素的来源。通过室内模拟的方法,制备了 urea-MIL-101(Cr)@AC吸附剂,通过X射线光电子能谱技术(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、ZETA电位等技术手段,对吸附剂进行了表征,开展了典型抗生素的吸附去除方法研究,揭示了吸附机理。取得的主要成果如下:(1)通过对巢湖中5大类共18种典型抗生素进行研究,结果表明,在巢湖中共发现了 17种抗生素。在夏季,巢湖水体中共有14种抗生素,其中河流中13种,湖区水体6种。春季则检出13种抗生素,其中河流中有13种,而湖区水体中发现12种。(2)巢湖流域检出抗生素浓度均为ng/L。检测到的抗生素总浓度范围为n.d.-892 ng/L。其中磺胺类和氟喹诺酮类是巢湖地区主要的抗生素污染物。夏季抗生素浓度范围为n.d.-892 ng/L,而春季浓度范围为n.d.-233.32 ng/L。在支流中,巢湖全年抗生素浓度平均值范围为0.01-196.95 ng/L。而湖水样品中,均值范围为0.06 ng/L-116.82 ng/L。相比于国内外其他水域,巢湖水体中抗生素的污染程度并不高。(3)对巢湖流域抗生素的时空分布特征进行分析,发现农业区与居民区河流污染情况存在明显差异,夏季巢湖中污染最严重的是南淝河与十五里河,春季则为派河与杭埠河。湖体中抗生素污染情况受河流影响,夏季西半湖的污染情况较东半湖严重,而春季湖区并没有发现明显的稀释,但湖区南侧与西侧污染程度较高。(4)对巢湖中抗生素的污染源进行探究,发现抗生素在春夏两季的来源并不相同,春季污染源主要来自于农业源或水产养殖,例如水产养殖废水,人工废水排放及牲畜废水,人类占比相对较小。而夏季污染源主要来自于人用污水及医药废水排放、饲料添加剂及禽类养殖排放,但人类排放占比相对较多。(5)采用欧盟技术指导文件中关于环境风险的评价方法(RQs)对巢湖地表水中典型抗生素的环境风险与健康风险进行评价。生态风险评价结果表明,巢湖中抗生素对藻类构成高风险,对无脊椎动物和鱼类不构成高风险;健康风险评价结果表明,所有选定抗生素在巢湖流域对人类无直接危害。(6)采用室内模拟实验,制备吸附剂对巢湖中典型污染物磺胺醋酰的去除方法进行了研究,确定了去除效果及去除机理。结果表明,吸附等温线更符合Langmuir模型,而动力学测试表明实验结果更接近于伪二次动力学。
其他文献
固体氧化物电池(SOCs)是全固态电化学能源转换装置,具有安全、高效清洁、超静音等优点。它存在两种运行模式:在固体氧化物燃料电池(SOFCs)模式下,利用燃料发电;在固体氧化物电解池(SOECs)模式下,利用可再生能源将温室气体CO2转化为CO、O2。因此,SOCs成为化工和能源领域的研究热点,但是传统Ni基燃料电极存在一定的短板,例如Ni的抗氧化能力差、机械强度低等,导致SOCs发展受限。钙钛矿
近年来,太赫兹辐射在国民经济和基础科学研究领域展现出巨大的发展潜力,人们对于高品质的太赫兹辐射源的需求越来越高。基于预群聚电子束相干辐射原理的太赫兹源以其能实现紧凑型、高功率、高脉冲能量等性能而受到研究者的青睐。本文以基于光阴极微波电子枪的预群聚相干太赫兹辐射为主要内容,对光阴极驱动激光的预群聚纵向整形,光阴极微波电子枪的调试实验研究,特殊结构的预群聚电子束对相干太赫兹辐射性能的提升等方面开展探索
图像转换是计算机视觉及计算机图形学的重要分支,其将图像的某一种或多种属性转换为另一种或多种属性,如夜间拍摄的暗图转换为白天拍摄的亮图,冬日风景图转换为夏日风景图,破损老照片转换为完好老照片等等。通过图像转换,可以实现如图像编辑、特效生成、老照片修复、域自适应等等应用。近年来,基于生成对抗网络的图像转换取得了巨大的进步。然而,此技术仍然存在复杂场景图像转换质量不高,转换可控性弱,成对数据依赖严重等问
作为中高层大气最重要的大气波动之一,大气潮汐波普遍存在于气压,密度,温度,风速等气象要素中;其在低层大气与中高层大气的耦合中起着至关重要的作用。厄尔尼诺和南方涛动现象(El Ni(?)o-Southern Oscillation)不仅能够显著影响低层大气对流、水汽分布,辐射能量平衡过程,大气波动激发,也会引起中高层大气背景温度、风场的变化。之前观测和模拟研究对于中间层与低热层(MLT)区域周日迁移
郭守敬望远镜简称LAMOST是我国自行设计、建造的兼具大视场和大口径的多目标光谱巡天装置。LAMOST望远镜的两大关键子系统之一是焦面光纤定位系统,该系统核心由4000个类机器人的光纤定位单元驱动光纤追踪成像在焦面的天体目标,并将天体的光信号通过光纤导入到光谱仪端进行分析研究。目前光纤定位系统采用的是开环运行模式,每个光纤定位单元的运行精度会受到步进电机运动精度、减速器齿轮加工精度,焦面面型随温度
近年来癌症发病率呈逐年上涨趋势,成为威胁生命健康的重大因素,癌症早期诊断与治疗已成为当前热门研究领域。在单细胞水平上探究癌细胞与正常细胞之间的应激响应差异,有助于我们更好地理解癌细胞“不死”的机制,从而更合理地设计纳米药物在改善治疗效果的同时减少副作用。线粒体作为一种重要的细胞器,通过一系列代谢通路广泛参与到细胞生长、分化、信息传递及凋亡等过程中,因此监测线粒体代谢在细胞应激响应过程中的变化具有重
平台经济的快速发展以及互联网存量竞争背景为平台运作策略提出了新的要求,同时也为平台型企业的运作策略、定价策略、差异化竞争提出了新的挑战。消费者在新时代下消费需求呈现个性化、多元化的特征,在本文当中具体表现为消费者绿色偏好、消费者分层、消费者广告厌恶。互联网市场竞争格局在新时代下随着人口红利的消失也出现存量竞争的特点,面对差异化的消费者以及自身所处的市场竞争态势差异,平台型企业如何采用差异化的营销策
圈是图论中的最为本质最为基本的概念和研究对象,而关于圈的研究一直是图论发展的最重要的主题和推动力之一。在这篇论文中,我们主要研究了图中的圈长分布和一些重要的图不变量(包括最小度、平均度、连通度、染色数等)之间的相互关系。我们的结果给出了圈长分布和这些不变量之间紧极值关系,并解决了一系列领域内的公开问题和猜想。本文的具体安排如下:在第一章中我们先简单的回顾了圈长度的分布的问题的发展,然后介绍了我们这
物理学作为一门实验科学,整个理论框架都需要经过实验数据的检验,因此测量也就成了物理学最基础的概念之一。量子信息是最近几十年蓬勃发展的物理学分支之一,它将量子力学和信息理论相结合,以量子态作为编码信息的载体,从而获得超越经典的计算速度、安全性或测量精度。为获得编码于量子态中的信息必须进行量子测量。量子测量在理论中往往被表述为一个算符,具有很多与经典测量不同的性质,例如测量会对量子态造成影响等等。从本
太赫兹波作为电磁波谱中位于远红外与微波之间的一种电磁波,在材料科学、成像、无损探伤、生物医学、高速通信等领域具有诸多潜在应用,吸引了科研工作者们的广泛关注。在材料科学研究领域,太赫兹技术是表征量子功能材料中准粒子行为的一种重要手段,对深入探索材料物性具有重要意义。为了更好地发展太赫兹技术,实现对太赫兹波的产生、调控和探测就成为了科研工作的紧迫任务。其中,实现太赫兹波调控的传统光学元件由于受传统材料