东江下游某市饮用水中药品和个人护理用品分布及净化

论文摘要

近年来饮用水中药品和个人护理用品（PPCPs）的含量水平及净化技术引起了环境科学界热切关注。而在我国，此方面的问题还未见相关报道。本论文针对饮用水中PPCPs的分布及其净化进行了系统的研究。（1）对液质联用分析技术（HPLC/MS/MS）优化，建立了饮用水中37种PPCPs同时测定的分析方法。水样预处理采取固相萃取技术，Oasis HLB萃取效果较好，滤速和洗脱剂体积设置为10ml/min和6ml。目标化合物的加标回收率和检测限范围分别为25.8～106.3%和0.9～29.4ng/L。（2）研究调查了饮用水系统中的PPCPs的分布特征。在不同水样中被检出17种PPCPs；对于受污染的原水，检测出了35种PPCPs。水源水、水厂进水、出水和管网龙头水分别检测出了15、16、9和5种PPCPs，浓度范围分别为n.d.～20.2ng/L、n.d.～19.8ng/L、n.d.～7.1ng/L和n.d.～1.4ng/L。（3）常规工艺能够去除部分PPCPs，水厂出水中能检出7种PPCPs，去除率范围为50～93%；中试装置模拟常规工艺出水中林肯霉素和泰妙菌素被完全去除，其余6种PPCPs均能检出，去除率范围为50～84%。臭氧活性炭深度处理工艺能对所有PPCPs起到良好的去除效果，水厂深度处理工艺出水中仅检出了氨糖美辛1种PPCPs且去除率高达95%；中试装置模拟深度处理工艺出水中PPCPs浓度均降至检出限以下。（4）活性炭吸附过程中林肯霉素和氨糖美辛对滤速比较敏感，提高滤速能显著降低其去除率；林肯霉素、氨糖美辛和磺胺甲恶唑对pH值比较敏感，降低或提高pH值均能降低林肯霉素和氨糖美辛的去除率，而磺胺甲恶唑的去除率与pH值呈显著的正相关性；天然有机物浓度提高会影响PPCPs去除效果。（5）臭氧氧化PPCPs过程中会呈现不同的反应速率，安替比林、林肯霉素、磺胺甲恶唑和氧苄胺嘧啶在接触5min以内即可反应完全，达舒平和舒必利在10～15min时才能反应完全，而氨糖美辛反应最慢，反应15min后臭氧接触柱的出水中仍能检出残留；臭氧投加浓度达到3mg/L以上时可全部去除所研究的8种PPCPs。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 药品和个人护理用品（PPCPs）分类
• 1.2.1 抗生素
• 1.2.2 雌激素
• 1.2.3 消炎镇痛药
• 1.2.4 杀菌消毒剂
• 1.2.5 人工合成麝香
• 1.2.6 显影剂
• 1.3 相关研究及进展
• 1.3.1 PPCPs 的来源途径
• 1.3.2 饮用水中 PPCPs 的残留
• 1.3.3 饮用水中 PPCPs 的去除技术
• 1.4 当前研究存在的问题
• 1.5 研究意义及研究内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究内容
• 第2章 饮用水中 PPCPs 分析方法优化
• 2.1 环境中 PPCPs 常用的检测方法
• 2.2 HPLC/MS/MS 分析平台的建立
• 2.2.1 高效液相色谱双质谱联用仪及其特点
• 2.2.2 研究物质的选择及标准溶液制备
• 2.2.3 HPLC/MS/MS 条件及参数的确定
• 2.3 预处理方法的建立及优化
• 2.3.1 装置与方法
• 2.3.2 回收率及检出限
• 2.3.3 参数优化
• 2.4 本章小结
• 第3章 城市供水系统中PPCPs的含量水平及分布特征
• 3.1 研究对象与实验计划
• 3.2 PPCPs的总体检出情况
• 3.2.1 磺胺类抗生素
• 3.2.2 大环内酯类抗生素
• 3.2.3 林肯霉素类抗生素
• 3.2.4 消炎解热镇痛药
• 3.2.5 抗心律失常药
• 3.2.6 其他药物
• 3.3 四类水样中 PPCPs 的检出情况汇总
• 3.3.1 水源水
• 3.3.2 水厂水
• 3.3.3 管网及龙头水
• 3.4 与国外相关研究比较
• 3.5 本章小结
• 第4章 饮用水处理工艺 PPCPs 的中试研究
• 4.1 实验装置与方法
• 4.1.1 实验装置
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 常规及深度处理工艺对PPCPs去除效果
• 4.2.1 常规工艺
• 4.2.2 深度处理工艺
• 4.3 活性炭吸附去除PPCPs的影响因素
• 4.3.1 pH对吸附效果的影响
• 4.3.2 滤速对吸附效果的影响
• 4.3.3 投加有机物对吸附效果的影响
• 4.4 臭氧氧化去除PPCPs的影响因素
• 4.4.1 接触时间对氧化效果的影响
• 4.4.2 臭氧投加量对氧化效果的影响
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果