DGT技術(shù)應(yīng)用于污水處理廠(chǎng)及其下游河流中非法藥物和抗生素的檢測(cè)研究.pdf

1、薄膜梯度擴(kuò)散(Diffusive Gradients in Thin-Films technique,DGT)技術(shù)是一種新型的原位被動(dòng)采樣技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用于土壤、水、沉積物和沉積物/水界面等環(huán)境中原位定量和測(cè)量環(huán)境中的污染物。相比于傳統(tǒng)采樣方法，DGT技術(shù)可以提供待測(cè)物有效態(tài)的時(shí)間平均濃度,更能反映生物的有效性。
　　目前，我國(guó)的水環(huán)境水污染問(wèn)題日益多樣化,其中抗生素和非法藥物等新型污染物對(duì)水體環(huán)境所造成的的污染問(wèn)題也日益凸顯。

2、抗生素污染的主要來(lái)源為農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)、醫(yī)學(xué)藥用等方面對(duì)其大量的使用；而非法藥物的對(duì)水環(huán)境的污染主要源自人類(lèi)的排泄和實(shí)驗(yàn)室毒品的廢棄物的排放。
　　本論文創(chuàng)新性地建立了DGT技術(shù)檢測(cè)三種非法藥物（甲基苯丙胺,苯丙胺,氯胺酮）的方法。確定了檢測(cè)三種非法藥物的DGT裝置中吸附膜為XAD膜，洗脫試劑為甲醇試劑，擴(kuò)散膜為聚丙烯酰胺膜，濾膜為聚醚砜膜（PES）膜，外殼為A BS材料；在24h放置時(shí)間，25℃室溫和0.8mm厚度擴(kuò)散膜條件下的甲基苯

3、丙胺、苯丙胺、氯胺酮的最低檢測(cè)限分別為0.015ng/L，0.015 ng/L和0.012 ng/L；甲基苯丙胺、苯丙胺、氯胺酮的擴(kuò)散系數(shù)分別為：8.29×10-6cm2·s-1，7.21×10-6cm2·s-1和7.75×10-6cm2·s-1。通過(guò)對(duì)DGT方法與傳統(tǒng)SPE方法的比較研究，驗(yàn)證了DGT檢測(cè)非法藥物方法的可靠性。
　　本論文將DGT技術(shù)應(yīng)用于污水處理廠(chǎng)（A和B）及污水處理廠(chǎng)A下游河流中非法藥物的檢測(cè)。在污水處理廠(chǎng)A

4、中甲基苯丙胺（MET）出水口濃度低于檢出限，在污水處理廠(chǎng)B出水口的MET濃度比入水口降低85.3％；苯丙胺（AMP）和氯胺酮（KET）在污水處理廠(chǎng)A和B中出水口濃度均高于進(jìn)水口。
　　污水處理廠(chǎng)A下游河流中MET的濃度含量為108ng/L，而MET在污水處理廠(chǎng)的出水口濃度低于檢測(cè)限，河流濃度比出水口濃度大幅提高；河流中AMP濃度為45ng/L，比污水處理廠(chǎng)出水口濃度（120.3ng/L）下降60%；KET在河流中的濃度為6.8ng

5、/L,比污水處理廠(chǎng)出水口濃度（15.9ng/L）降低57.6%。
　　同時(shí)，本論文應(yīng)用DGT技術(shù)對(duì)污水處理廠(chǎng)及其下游河流中抗生素濃度進(jìn)行了檢測(cè)研究。結(jié)果表明經(jīng)過(guò)污水處理廠(chǎng)處理工藝，四環(huán)素類(lèi)抗生素濃度降低約76%；磺胺類(lèi)抗生素除甲氧芐胺嘧啶（TMP）外，濃度下降均在50%以上；喹諾酮類(lèi)抗生素濃度降低45%以上；大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素經(jīng)過(guò)A廠(chǎng)后濃度沒(méi)有降低反而升高，經(jīng)過(guò)B廠(chǎng)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素濃度僅降低17.7%-28.6%。
　　污水處

6、理廠(chǎng)A和B的下游河流中大多數(shù)抗生素濃度較低，絕大多數(shù)抗生素在河流中的濃度低于183ng/L，也有個(gè)別抗生素濃度較高。部分四環(huán)素類(lèi)抗生素濃度低于檢測(cè)限；磺胺類(lèi)抗生素濃度除磺胺甲基異惡唑（SMX）和TMP在某些采樣點(diǎn)濃度高達(dá)328ng/L和264ng/L外，抗生素整體濃度低于40ng/L，部分磺胺類(lèi)抗生素濃度低于檢測(cè)限。相比于污水處理廠(chǎng)抗生素的出水口濃度，SMX濃度下降67.6%，TMP濃度下降93%；喹諾酮類(lèi)和大環(huán)類(lèi)酯類(lèi)抗生素濃度在河流中

7、檢測(cè)頻率較高，濃度為0.955ng/L-992.2ng/L，相比于污水處理廠(chǎng)出水口濃度下降約30%-55%。
　　通過(guò)本論文的研究，利用DGT技術(shù)對(duì)污水處理廠(chǎng)各工藝段及其下游河流中非法藥物以及抗生素的濃度進(jìn)行檢測(cè)。探索環(huán)境監(jiān)測(cè)中預(yù)處理技術(shù)的新方法，尋求環(huán)境中新型污染物檢測(cè)的有效途徑，為污染物在環(huán)境中的去除和監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支持。檢測(cè)結(jié)果也將為指導(dǎo)污水處理廠(chǎng)去除非法藥物和抗生素提供相關(guān)的理論依據(jù)和技術(shù)支持，同時(shí)了解對(duì)下游河流帶來(lái)的影響，