《活性污泥對三氯生的降解性能及其代謝產物形成機制》是依託華僑大學，由曾慶玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：活性污泥對三氯生的降解性能及其代謝產物形成機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曾慶玲
- 依託單位：華僑大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
三氯生是一種國際流行的廣譜高效抗菌劑，廣泛套用於牙膏、漱口水等個人護理品中。隨著個人護理品的大量使用，三氯生及其代謝產物(主要是甲基三氯生)在環境與生物系統中積累，對生態系統和人體健康帶來危害。三氯生是一種新興的持久性環境污染物，隨污水處理出水排放是其進入水環境的主要途徑。本項目以污水中抗菌劑三氯生及其代謝產物甲基三氯生為研究對象，在好氧、缺氧與厭氧條件下，研究活性污泥對三氯生的吸附與降解性能及其關鍵影響因素，並闡明三氯生降解機理；同時也研究三氯生代謝產物甲基三氯生在活性污泥中的累積與影響因素，甲基三氯生能否被活性污泥降解。三氯生在活性污泥中轉化為甲基三氯生的比例及其關鍵影響因素，從甲基來源及其影響因素等方面闡明甲基三氯生形成機制；並通過物料平衡分析揭示三氯生在活性污泥中的遷移轉化規律；為減少三氯生與甲基三氯生在環境與生物系統中的積累、減輕其對生態系統和人體健康的環境風險奠定重要理論基礎。
結題摘要
本項目研究活性污泥對三氯生的降解性能及其代謝產物形成機制。首先，建立並最佳化了污水和污泥中TCS的分析方法，污水中的TCS採用固相萃取（SPE）富集，高效液相色譜（HPLC）檢測；污泥經冷凍乾燥後採用超聲振盪提取TCS，再經過SPE-HPLC檢測。SPE-HPLC-UV法檢測TCS時，定量檢出限達5μg/L，水樣和泥樣的加標回收率高。 採用活性污泥失活法，研究好氧活性污泥對TCS的吸附性能。主要考察了失活污泥對TCS的吸附平衡時間，在10-30℃範圍內建立吸附等溫式並研究失活污泥對TCS的吸附熱力學、吸附動力學特性，考察了pH值、離子強度和污泥濃度對吸附的影響，最後探討了活性污泥對TCS的吸附等溫線和相關參數。結果表明，不同污泥濃度的好氧滅活污泥對不同初始濃度的TCS的吸附規律一致，吸附在1h達到平衡，吸附平衡後，不同污泥濃度的污泥對TCS的平均吸附率不同；在10-30℃範圍內，失活污泥對TCS的吸附均符合Freundlich吸附模型與線性吸附模型，隨溫度的升高，分配係數（Kd）降低，吸附是一個自發的放熱過程， 採用序批式實驗來分別研究了不同狀態活性污泥（好氧、缺氧和厭氧）對TCS的降解情況，結果表明，反應初期，TCS會迅速的吸附在污泥上，造成水相中TCS的濃度迅速降低，泥相中濃度迅速增加。TCS初始濃度為50-200μg/L時，好氧活性污泥能較好的降解TCS，反應7天后對TCS的降解率達到50%以上，且隨反應時間的延續，TCS能被繼續降解，降解產物有甲基-三氯生，好氧降解符合偽一級反應動力學。缺氧和厭氧條件下雖然系統中TCS的總濃度有所降低，但很難有效降解TCS。 另外還研究多種改性吸附材料對污水中三氯卡班（TCC）、三氯生（TCS）的吸附。以紅磚、高嶺土、沸石、黃土為原材料，通過HNO3、NaOH、FeCl3對原材料進行改性，考察改性前後吸附去除TCC、TCS的效果。改性後紅磚和黃土對TCC、TCS的吸附去除率大幅度提高。套用XRD、SEM、BET等表征手段，對改性前後的紅磚和黃土進行了表征，分析改性前後的紅磚和黃土的結構性質的變化。結果表明改性前後並沒有改變原紅磚粉和黃土的晶體結構，鐵組分沒有進入紅磚粉和黃土的內部晶格，而是包裹在顆粒的外表面上。
