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本论文检测分析了某市内某深度处理给水厂中5种典型抗生素红霉素(ETM)、磺胺甲恶唑(SMX)、磺胺嘧啶(SD)、土霉素(TC)和四环素(OTC)的含量,并对抗生素在该水厂生产性工艺流程中的沿程变化和去除规律进行了研究;长期过量的抗生素持续不断的排入环境中,造成很高的抗生素选择压力,诱导微生物产生抗生素抗性基因(ARGs)。大量研究表明ARGs广泛存在于土壤,地表水甚至是地下水中。为保障饮水安全,研究选用4种常见的抗生素抗性基因sul?、sulⅡ、tet A和tet G为目标基因,通过实时荧光定量PCR方法对该水厂基因浓度进行了绝对定量,分析了该水厂中4种抗性基因的分布情况;以磺胺嘧啶为研究对象,考察了不同的催化臭氧氧化技术对抗生素的去除效果,在此基础上通过考察磺胺嘧啶在降解过程中的可生物降解性和毒理性的变化对不同的催化臭氧氧化技术进行评价。研究结果表明,在三次样品采集中该水厂进水均含有5种抗生素,其中磺胺甲恶唑的浓度最高为59.40 ng/L,红霉素的浓度最低为0.87 ng/L;5种抗生素含量沿水厂工艺流程均呈现出逐渐降低的趋势。在水厂出水中抗生素的含量大大降低,有2种抗生素未检出,其余3种抗生素浓度均在7 ng/L以下。水厂整体工艺对目标抗生素具有良好的去除效果,总去除率达89.9%,其中臭氧氧化和生物活性炭处理单元对抗生素的去除效果明显,总绝对去除率分别为71.2%和13.1%;高密度沉淀单元、砂滤单元和加氯消毒单元对抗生素的去除贡献不大,总去除率均在5%以下。臭氧氧化和生物活性炭单元为水厂的深度处理单元,高密度沉淀、砂滤和加氯消毒单元为水厂的传统处理单元,由研究结果可知,相比传统处理工艺,深度处理工艺对抗生素的去除效果更好。对该水厂进水及各处理单元出水中细菌进行DNA提取及荧光定量PCR检测。研究表明,该水厂进水中均含有4种抗生素抗性基因,sul?、sulⅡ、tet A和tet G的浓度分别为2.54×103copies/ml、1.36×103 copies/ml、1.47×102 copies/ml和0.064×102 copies/ml。4种抗性基因的浓度沿该水厂工艺流程呈现出先降低后升高再降低的趋势。其中,臭氧氧化单元出水和加氯消毒单元出水中ARGs的含量最低,未检测出ARGs;生物活性炭单元出水中ARGs的含量升高,4种ARGs的浓度分别为1.12×103 copies/ml、0.18×102 copies/ml、0.05×102 copies/ml和0.14×102copies/ml。不同的催化臭氧氧化技术对抗生素的去除作用和矿化程度不同。以磺胺嘧啶为研究对象,比较了单独O3氧化、O3/H2O2、O3/UV及O3/UV/H2O2对磺胺嘧啶的去除效果。结果表明,p H在中性条件下,4种氧化技术对磺胺嘧啶均有良好的去除效果,在臭氧投加量为10mg/L时,O3/UV/H2O2几乎能够完全去除磺胺嘧啶,其余三种技术对磺胺嘧啶的去除率分别为82.5%、91.7%和98.6%;在臭氧投加量为12 mg/L时,O3/UV也能完全去除磺胺嘧啶。因此,O3/UV/H2O2对磺胺嘧啶的去除效果优于O3/UV优于O3/H2O2优于单独O3氧化。单独O3氧化对磺胺嘧啶的矿化程度较低,在臭氧投加量为12 mg/L时,TOC的去除率为19.6%,其他三种技术对TOC的去除率分别为34.60%、46.54%和55.87%。由此可知,催化臭氧化比单独O3对磺胺嘧啶的矿化程度更高。为了进一步对4种催化臭氧氧化技术进行分析对比,分别检测了氧化前后磺胺嘧啶溶液的可生物降解性和生物急性毒性的变化。结果表明,随着臭氧投加量的增加,溶液的可生物降解性逐渐增大。不同的催化臭氧氧化技术对磺胺嘧啶溶液的可生物降解性影响不同,当臭氧投加量从0 mg/L增加到12 mg/L时,经单独O3氧化后,溶液中BDOC的含量从0.107mg/L增加到0.875 mg/L;经O3/H2O2、O3/UV和O3/UV/H2O2处理后,溶液中BDOC的浓度分别从0.107 mg/L增加到1.007 mg/L、1.046 mg/L和1.29 mg/L。由结果可知,催化臭氧氧化技术氧化磺胺嘧啶后溶液的可生物降解性更强。向氧化前后的磺胺嘧啶溶液中分别加入发光细菌菌液,静置15 min后测定发光细菌的发光强度,从而得出溶液对发光细菌的抑制率。氧化前不同浓度的磺胺嘧啶溶液对发光细菌的抑制表现出良好的线性关系,磺胺嘧啶的EC20为562.7 mg/L,EC50为1235.35 mg/L。随着氧化时间的延长,溶液对发光细菌的抑制率逐渐升高,当氧化时间延长至140 min时,四种技术氧化磺胺嘧啶后对发光细菌的发光抑制率分别达到95.55%、96.34%、91.6%和99.85%。