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科技工作者之家 2022-01-19
使用鸟粪石(MgNH4PO4·6H2O)回收法从畜禽养殖废水中回收磷,有利于缓解磷资源短缺的问题,且回收产品可作为一种高效的缓释肥料,直接应用于农业生产。然而,畜禽养殖废水广泛残留着兽用抗生素,在废水磷资源回收时易引发抗生素抗性在环境中的扩散和传播。
中国科学院城市环境研究所前期研究发现,畜禽沼液中广泛存在的溶解性有机物(Dissolved organic matters,DOM)是推动鸟粪石回收时抗生素由废水向回收产物迁移的重要影响因素。近期,该所研究团队选取畜禽养殖废水中典型的四环素类抗生素(Tetracyclines,TCs),定量研究沼液鸟粪石结晶反应时DOM性质演化对TCs的影响。
DOM对TCs在鸟粪石回收过程中迁移的主要作用为水解、吸附和凝聚。该研究定量研究DOM演化过程对畜禽废水磷鸟粪石回收过程中TCs迁移的影响,采用切向流过滤系统,根据分子量大小将DOM分成五个部分(Fractional DOMs,FDOM)。研究表明,在碱性条件下,分子量较大的FDOM水解为分子量较小的FDOM,且由于分子量较大的FDOM与TCs的结合力变弱,TCs发生重新分配。鸟粪石晶体吸附、DOM-TCs络合物吸附和DOM凝聚对TCs迁移的贡献,分别占2.29%—6.53%、23.53%—34.66%和59.09%—74.19%。这些结果提示,在废水磷回收过程中,由鸟粪石结晶驱动的DOM凝聚和DOM-TCs络合物吸附对TCs迁移具有重要的影响。基于此,研究团队根据不同相(包括鸟粪石晶体吸附、DOM-TCs络合物、DOM凝聚和自由态的TCs)之间的TCs分布确定结合常数,构建了TCs在不同相的分布模型,为畜禽废水磷回收过程中抗生素迁移提供了参考。
相关成果发表在Water Research上。研究工作得到国家自然科学基金的资助。
论文链接
沼液鸟粪石回收过程中DOM演化对TCs迁移的贡献
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202112/t20211215_4818432.shtml
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