DGT技術應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、薄膜梯度擴散(Diffusive Gradients in Thin-Films technique,DGT)技術是一種新型的原位被動采樣技術，被廣泛地應用于土壤、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。相比于傳統采樣方法，DGT技術可以提供待測物有效態(tài)的時間平均濃度,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業(yè)、水產、醫(yī)學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驗室毒品的廢棄物的排放。
　　本論文創(chuàng)新性地建立了DGT技術檢測三種非法藥物（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放置時間，25℃室溫和0.8mm厚度擴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、氯胺酮的擴散系數分別為：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SPE方法的比較研究，驗證了DGT檢測非法藥物方法的可靠性。
　　本論文將DGT技術應用于污水處理廠（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，本論文應用DGT技術對污水處理廠及其下游河流中抗生素濃度進行了檢測研究。結果表明經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)內酯類抗生素經過A廠后濃度沒有降低反而升高，經過B廠大環(huán)內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抗生素濃度較低，絕大多數抗生素在河流中的濃度低于183ng/L，也有個別抗生素濃度較高。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在某些采樣點濃度高達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行檢測。探索環(huán)境監(jiān)測中預處理技術的新方法，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)測提供技術支持。檢測結果也將為指導污水處理廠去除非法藥物和抗生素提供相關的理論依據和技術支持，同時了解對下游河流帶來的影響，