DGT技術(shù)應(yīng)用于污水處理廠及其下游河流中非法藥物和抗生素的檢測研究.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，我國的水環(huán)境水污染問題日益多樣化,其中抗生素和非法藥物等新型污染物對水體環(huán)境所造成的的污染問題也日益凸顯。

2、抗生素污染的主要來源為農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)、醫(yī)學(xué)藥用等方面對其大量的使用；而非法藥物的對水環(huán)境的污染主要源自人類的排泄和實(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。通過對DGT方法與傳統(tǒng)SPE方法的比較研究，驗(yàn)證了DGT檢測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（A和B）及污水處理廠A下游河流中非法藥物的檢測。在污水處理廠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A和B中出水口濃度均高于進(jìn)水口。
　　污水處理廠A下游河流中MET的濃度含量為108ng/L，而MET在污水處理廠的出水口濃度低于檢測限，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)對污水處理廠及其下游河流中抗生素濃度進(jìn)行了檢測研究。結(jié)果表明經(jīng)過污水處理廠處理工藝，四環(huán)素類抗生素濃度降低約76%；磺胺類抗生素除甲氧芐胺嘧啶（TMP）外，濃度下降均在50%以上；喹諾酮類抗生素濃度降低45%以上；大環(huán)內(nèi)酯類抗生素經(jīng)過A廠后濃度沒有降低反而升高，經(jīng)過B廠大環(huán)內(nèi)酯類抗生素濃度僅降低17.7%-28.6%。
　　污水處

6、理廠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)素類抗生素濃度低于檢測限；磺胺類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，部分磺胺類抗生素濃度低于檢測限。相比于污水處理廠抗生素的出水口濃度，SMX濃度下降67.6%，TMP濃度下降93%；喹諾酮類和大環(huán)類酯類抗生素濃度在河流中

7、檢測頻率較高，濃度為0.955ng/L-992.2ng/L，相比于污水處理廠出水口濃度下降約30%-55%。
　　通過本論文的研究，利用DGT技術(shù)對污水處理廠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。探索環(huán)境監(jiān)測中預(yù)處理技術(shù)的新方法，尋求環(huán)境中新型污染物檢測的有效途徑，為污染物在環(huán)境中的去除和監(jiān)測提供技術(shù)支持。檢測結(jié)果也將為指導(dǎo)污水處理廠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)了解對下游河流帶來的影響，