KOH改性水稻秸秆对沼液中四环素类和磺胺类抗生素的吸附研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyn000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会经济的快速发展,兽用抗生素使用量快速增加,大量抗生素作为饲料添加剂长期使用,未被动物吸收的抗生素通过排泄进入水体,导致抗生素和抗生素抗性基因在环境中累积,进而对人类染病的医治和微生态环境构成潜在威胁。土霉素(OTC)和磺胺甲基嘧啶(SMR)是近年来在我国环境中被检测出的抗生素,其使用量逐年增长,产生了严重了安全隐患。本研究以水稻秸秆为原材料,使用KOH对其进行改性制成水稻秸秆吸附剂,记作RS/KOH,用其吸附溶液中的土霉素和磺胺甲基嘧啶。使用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱分析(FTIR)、比表面积分析仪和Zeta电位仪对KOH改性前后的水稻秸秆进行表征。在相同的实验条件下系统的比较了改性前后秸秆对OTC和SMR吸附性能的差异,并研究了吸附剂投加量、溶液pH、污染物初始浓度、温度等因素对吸附反应的影响,分析拟合了吸附动力学和吸附等温线等吸附特性,对RS/KOH对OTC和SMR的吸附机理进行了初步探讨。使用RS/KOH对厌氧消化10 d的沼液开展模拟吸附试验,探索改性秸秆在实际情况下对抗生素的去除效率和使用方法。结果总结如下:(1)表征结果显示经过KOH改性处理后原先附着在秸秆纤维素表面的SiO2等无机物杂质被去除,纤维素有序程度提高;表面结构变得松散,增加了许多孔隙,比表面积和孔径均明显增加;RS/KOH的Zeta电位也有所降低,增加了吸附剂的静电吸附能力。(2)RS/KOH对OTC吸附效果较未改性秸秆提升较大,吸附量为3.489 mg/g,较未改性秸秆提升4.77倍;RS/KOH对SMR的吸附效果不佳,RS/KOH对SMR的吸附量为1.811 mg/L,相比于RS/CK的1.129 mg/L,提高幅度不大。(3)对RS/KOH吸附OTC的影响因素分析后发现溶液pH是重要的影响因素,在溶液pH为4的情况下RS/KOH对OTC有较高的吸附率,pH的升高和降低均不利于OTC的吸附;溶液的初始浓度也是比较重要的影响因素,RS/KOH在100mg/L的OTC溶液中去除率仅有34.8%,而在2 mg/L的OTC溶液中则有96.0%;在一定范围内温度的上升和投加量的增加会增加RS/KOH对OTC的去除率,但影响程度较小。对RS/KOH对SMR的吸附来说pH也是很重要的影响因素,当pH为2时,RS/KOH对SMR有较高的去除率,随着pH的降低去除率也同时,并且在溶液为碱性时无吸附效果。根据Langmuir等温模型拟合后可得RS/KOH对OTC和SMR的最大吸附量为3.8708 mg/g 和 1.7982 mg/g。(4)RS/KOH对沼液中OTC的去除率在第5 d时最高此时去除率为48.34%。后因为长时间浸泡RS/KOH开始分解原本吸附的OTC重新解吸到沼液中,并且秸秆漂浮在沼液表面影响了 OTC的光降解与微生物降解。到第20 d时RS/KOH对OTC的去除率为9.03%。使用RS/KOH对OTC进行吸附,需在第5 d将其取出才有较好的去除效果。RS/KOH对磺胺二甲基嘧啶(SDMD)的去除率在第10 d时较高,此时去除率为69.42%。在随后5 d内开始少量解吸,到第20 d时RS/KOH对磺胺二甲基嘧啶的去除率70.67%。
其他文献
本试验以复合垂直潜流人工湿地—池塘循环水养殖系统为研究对象,在课题组循环水养殖系统构建以来的一系列研究成果的基础上,在试验期内测定人工湿地—池塘循环水养殖系统氮、磷的输入与输出,计算其氮、磷收支,明确人工湿地的去污路径;评价人工湿地对养殖尾水的净化效果并从氮、磷收支的角度分析不同时期人工湿地净水效能波动的原因;测定沉积物在不同时期氮、磷赋存形态的变化与水—沉积物界面营养盐的扩散通量,初步探究氮、磷
肉因其较高的营养价值和独特的风味而成为广大消费者饮食中最重要的组成成分之一。在高额利益的驱动下,肉及肉制品的加工生产中掺假问题频繁发生。质谱、PCR、红外光谱、高光谱等技术是目前肉及其加工制品掺假检测常用的方法,但均有各自的局限性。因此,仍然需要开发出能够对肉类掺假进行定性定量鉴别的新技术,以弥补现存方法的不足,满足市场监管的需求。蛋白质N-糖基化修饰是重要的蛋白质翻译后修饰,其形成的不同结构的N
香葱(Allium ascalonicum)在工业生产中主要采用热风干燥脱水干制,但干燥效率低、产品品质差;在实验研究中主要为真空冷冻干燥,但真空冷冻干燥成本高难以大范围商用。联合干燥作为研究热点,可利用不同干燥技术的优势,达到降低干燥能耗、提高产品品质的目的。本课题以香葱为原料,分别研究干燥技术对香葱叶和叶柄干燥特性及产品品质的影响,优化获得香葱叶微波联合热风最佳干燥工艺,建立其干燥动力学模型;
自古以来,牛奶在人类饮食中起着重要的作用,是人体必需的营养素之一,而普通豆子是优质蛋白质的重要来源。近年来,添加豆类成分的牛奶,特别是添加芸豆成分,越来越受到人们的关注。大量的研究表明,添加豆类成分强化的乳包括奶牛、水牛、山羊和骆驼乳,它们为有益健康的微生物提供了重要的营养物质,延长了最终产品的货架期、提高了抗氧化性和血管紧张素转换酶抑制活性。本论文的研究重点是如何获得开发酸奶的最佳条件;添加芸豆
一方水土养一方人,我国自古以农立国,各地先民因地制宜发展了类型众多的传统特色农业系统,凝结着先民的智慧结晶,影响深远。位于江苏腹心位置的里下河地区自明清以来生态环境与农业生产发生了沧海桑田的变化。明代以前里下河地区是“走千走万,不如淮河两岸”的国家财赋重地;明清之际,黄河南下夺淮以及明清政府的治水活动而带来的各种灾害接踵而至,里下河地区首当其冲,变成了泛滥成灾的洪水走廊。无数耕地被毁,百姓流离失所
麦麸(wheatbran,WB),是小麦加工过程中的主要副产物之一,多用于饲料和酿造行业。麦麸中含有丰富的膳食纤维,也是优质植物蛋白的来源之一,此外,还含有烷基间苯二酚、黄酮和酚酸等多类活性物质,具备抗氧化、抗衰老、抗癌、消炎等生理功能,能有效预防和治疗肥胖病、糖尿病、癌症等疾病。我国是小麦生产大国,麸皮来源丰富,但因其口感苦涩粗糙而降低了面粉的食用品质,造成了优质资源的浪费。目前,麦麸改性的方法
亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée)作为玉米上的主要害虫,严重威胁着我国玉米的安全生产。长期以来,我国的亚洲玉米螟治理以化学防治为主,在一定程度上有效控制了亚洲玉米螟的危害,却带来农药残留、环境污染等诸多问题。美国玉米种植面积与我国相当,达3500万公顷,其中80%以上为Bt玉米。Bt玉米的种植大大减轻了欧洲玉米螟等靶标害虫为害,同时减少了化学杀虫剂的使用量,取得了较好的
股骨头坏死(femoral head necrosis,FHN)是快速生长肉鸡常见腿病之一。FHN可引起患病肉鸡无法正常行走,采食饮水困难,发育缓慢,生产性能显著降低,最终造成较大的经济损失。FHN发病原因及机理仍有待进一步研究。关节软骨功能与软骨细胞活性和存活状态密切相关。本试验通过检测自噬相关基因表达及比较相关指标,探讨甲泼尼龙、地塞米松两种不同糖皮质激素(glucocorticoid,GC)
水通道蛋白(AQPs,aquaporins)广泛存在植物细胞膜上,通过运输水分与二氧化碳等小分子物质参与植物的生长发育与光合作用。AQPs不仅拥有以前未知的生理功能,底物选择性远远超出“水通道”的原有概念,而且影响病菌对寄主的致病性和抗病性。目前关于水通道蛋白如何参与病菌致病研究较少,已有的研究表明Xoo(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)的T3转位子Hpa1与OsPIP1
近年来,塞内卡病毒 A(Seneca virus A,SVA 或 Seneca Valley virus,SVV)引起的猪水泡性疾病在不同地区和国家爆发,传播非常迅速,导致了巨大的经济损失。作为一种新型的引起猪水泡性疾病的病原,目前已经发现SVA病毒正在发生重组和进化,引起了养猪业的重视。中国作为养猪大国,自2015年以来,全国各地陆续报告了关于SVA的病例。本研究对收集自我国浙江、江苏、湖南等地