城市污水處理廠內(nèi)藥品及個(gè)人護(hù)理品的賦存特征與去除機(jī)理.pdf

1、近年來，藥物及個(gè)人護(hù)理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products，PPCPs)作為一類新興的環(huán)境污染物，在多種環(huán)境介質(zhì)中被頻繁檢出，以及對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，引起了人們的廣泛關(guān)注。我國(guó)對(duì)新興污染物的研究正在逐漸興起，現(xiàn)階段缺乏PPCPs類污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠是PPCPs類污染物進(jìn)入環(huán)境的主要點(diǎn)源，同時(shí)也是去除這類污染物的重要途徑。我國(guó)現(xiàn)有關(guān)于PPCPs類污

2、染物的研究，大多集中在污水處理廠內(nèi)PPCPs的賦存調(diào)研，物質(zhì)對(duì)象上多關(guān)注于抗生素類PPCPs，而具體到實(shí)驗(yàn)室機(jī)理解析甚少。
　　本研究利用GC/MS和HPLC等高效分析檢測(cè)手段，以多類別PPCPs為研究對(duì)象，揭示了PPCPs在城市污水處理廠中的存在特征與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并深入探究活性污泥對(duì)典型PPCPs的去除規(guī)律與機(jī)理。
　　通過為期三年的不間斷跟蹤監(jiān)測(cè)，摸清了11種目標(biāo)PPCPs在廣東地區(qū)三家污水處理廠內(nèi)的存在特征與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)

3、果表明:目標(biāo)PPCPs在城市污水處理廠內(nèi)的檢出率很高，濃度水平低于國(guó)外報(bào)道的濃度水平，與國(guó)內(nèi)其他報(bào)道相近。生活污水是PPCPs的主要污染源。PPCPs的進(jìn)水濃度主要與PPCPs的人為使用量及早雨季相關(guān)。而其他各工藝段及出水中PPCPs的濃度變化一定程度上受限于進(jìn)水濃度，而決定因素是各污水處理工藝段的去除效果。目標(biāo)PPCPs的最大濃度值多出現(xiàn)在1月，最小濃度值多出現(xiàn)在7月。生物處理工藝對(duì)目標(biāo)PPCPs的去除起主要的作用，厭氧池和好氧池是對(duì)

4、城市污水處理廠內(nèi)PPCPs總?cè)コ守暙I(xiàn)最大的污水處理單元，缺氧池內(nèi)目標(biāo)PPCPs的去除率多出現(xiàn)負(fù)值。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表明，城市污水處理廠STP1出水中雙氯芬酸對(duì)水生生物有高風(fēng)險(xiǎn)，水楊酸和甲芬那酸對(duì)水生生物有中等風(fēng)險(xiǎn);城市污水處理廠STP3出水中氯貝酸和雙氯芬酸對(duì)水生生物有中等風(fēng)險(xiǎn);三氯生在三家污水處理廠中的出水濃度均對(duì)水生生物有高風(fēng)險(xiǎn)。
　　在活性污泥去除典型PPCPs的燒杯實(shí)驗(yàn)中，活性污泥對(duì)羅紅霉素有顯著的吸附作用，對(duì)苯扎貝特及萘普生有

5、較強(qiáng)的生物降解作用。廢水中的高濃度藥品會(huì)對(duì)活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生急性毒性，羅紅霉素致活性污泥急性毒性濃度值高于布洛芬?；钚晕勰嘟到廨疗丈捅皆愄氐倪^程可以用偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)來進(jìn)行描述，吸附過程可以用偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程描述。降解及吸附速率常數(shù)均與底物初始濃度存在一定的負(fù)線性相關(guān)性，活性污泥吸附目標(biāo)污染物是目標(biāo)物的疏水性及目標(biāo)物與活性污泥間的靜電反應(yīng)共同起作用的結(jié)果，該吸附過程適用于Freundlich吸附等溫線?；钚晕勰嘀休疗丈馕饔貌幻黠@，因此

6、，剩余污泥的處理與處置過程中，萘普生不易造成環(huán)境的二次污染。
　　利用454高通量測(cè)序技術(shù)，了解了活性污泥系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)除污（目標(biāo)PPCPs類污染物萘普生和常規(guī)污染物C/N/P）性能的耦合關(guān)系，降解萘普生的優(yōu)勢(shì)菌群主要集中在變形菌門的β變形菌綱。不同pH進(jìn)水條件下，馴化后系統(tǒng)中形成的微生物菌落結(jié)構(gòu)存在很大差異。酸性條件下形成的微生物群落能夠更好地去除萘普生，但是系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，中性條件下馴化后系統(tǒng)中微生物的多樣性程度較