污水處理廠中抗生素分布及影響效應(yīng)研究.pdf

1、抗生素生產(chǎn)廢水與城市污水混合進(jìn)入污水處理廠后，污水中殘留的抗生素會(huì)對(duì)活性污泥中的微生物生命代謝活動(dòng)產(chǎn)生抑制作用，影響活性污泥對(duì)常規(guī)污染物的處理效率。另一方面，抗生素會(huì)誘導(dǎo)污水中抗性菌的產(chǎn)生，抗性菌不易被常規(guī)污水處理工藝去除，進(jìn)入到生態(tài)環(huán)境中的抗性菌能夠通過水平轉(zhuǎn)移將抗藥基因傳播給病原菌，增強(qiáng)病原菌的抗藥性，給人體健康帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此，研究污水處理廠各工藝單元抗生素的分布和去除情況，明確不同抗生素對(duì)生物處理單元中活性污泥的影響及其抗性菌

2、的濃度分布，能夠?yàn)榻⒅扑帍U水中抗生素的排放標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)，
　　 本文在對(duì)污水處理廠來水范圍內(nèi)的制藥企業(yè)生產(chǎn)狀況進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，運(yùn)用高效液相色譜儀測(cè)定石家莊良村污水處理廠各工藝單元污水中抗生素的濃度，分析了抗生素在污水處理單元的分布和去除情況，篩選出目標(biāo)抗生素;以活性污泥耗氧率為指標(biāo)，衡量在單獨(dú)作用和聯(lián)合作用下，目標(biāo)抗生素對(duì)活性污泥在的抑制作用;通過篩選培養(yǎng)目標(biāo)抗生素的抗性菌，明確其在污水處理各單元的異養(yǎng)菌中所占比例及污水

3、處理單元對(duì)抗性菌的去除率，為評(píng)價(jià)目標(biāo)抗生素可能給人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并為將來制定制藥廢水排放中抗生素的削減值提供依據(jù)。
　　 主要結(jié)果如下:
　　 通過對(duì)污水處理廠各單元污水進(jìn)行檢測(cè)，確定了磺胺甲基嘧啶、甲氧芐啶、四環(huán)素、土霉素、磺胺甲噁唑和沙拉沙星6種主要抗生素在污水處理廠各單元的分布。6種抗生素濃度分布在0.01～4.0μg/L。其中甲氧芐啶和土霉素濃度較高，進(jìn)水中最大值可以達(dá)到3.0μg/L，甲氧芐啶在

4、出水中的最大值超過1.6μg/L。四環(huán)素、磺胺甲基嘧啶、磺胺甲噁唑和沙拉沙星在污水中的濃度較低，分布在0.5μg/L以下。污水處理工藝對(duì)6種抗生素總?cè)コ屎懿环€(wěn)定，磺胺甲基嘧啶、甲氧芐啶、沙拉沙星出現(xiàn)負(fù)去除，可能是由活性污泥解吸作用所致。
　　 6種抗生素單獨(dú)作用對(duì)污泥耗氧率的抑制作用大小順序?yàn)樗沫h(huán)素＞土霉素＞磺胺甲惡唑＞磺胺甲基嘧啶＞沙拉沙星＞甲氧芐啶;四環(huán)素和土霉素的EC50＜10mg/L，屬于高毒性物質(zhì)，其他4種抗生素對(duì)活

5、性污泥耗氧率的抑制作用較小。聯(lián)合作用實(shí)驗(yàn)分為兩組。第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聯(lián)合作用下，只有四環(huán)素對(duì)活性污泥耗氧率有顯著抑制作用。第二組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聯(lián)合作用下，土霉素和磺胺甲基嘧啶表現(xiàn)出對(duì)活性污泥耗氧率有顯著抑制作用。對(duì)6種抗生素作一級(jí)互作分析，四環(huán)素類抗生素和磺胺類抗生素聯(lián)合使用表現(xiàn)出協(xié)同關(guān)系;其他抗生素兩兩之間為拮抗關(guān)系。
　　 污水處理廠進(jìn)水、調(diào)節(jié)池和厭氧池中總異樣菌群濃度在105CFU/mL以上。流離床和氧化溝中總異養(yǎng)菌數(shù)達(dá)

6、到104CFU/mL，出水中只有103CFU/mL。進(jìn)水中的異養(yǎng)菌群對(duì)磺胺甲噁唑，甲氧芐啶，土霉素的抗性較強(qiáng)，3種抗生素濃度達(dá)到32mg/L時(shí)，抗性異養(yǎng)菌群濃度仍然能達(dá)到104CFU/mL以上。而沙拉沙星的抗性異養(yǎng)菌群較少，當(dāng)抗生素濃度達(dá)到16mg/L以上時(shí)，異養(yǎng)菌群濃度幾乎為0。經(jīng)過厭氧池后，流離床和氧化溝中抗性異養(yǎng)菌數(shù)降低了2個(gè)數(shù)量級(jí)。磺胺甲噁唑和甲氧芐啶在出水中濃度達(dá)到32mg/L時(shí)，菌群濃度仍然保持在102CFU/mL以上。土霉

7、素濃度達(dá)到32mg/L，菌群濃度幾乎為0。沙拉沙星濃度超過8mg/L時(shí)，異養(yǎng)菌群數(shù)近乎為0。污水處理工藝對(duì)抗性異養(yǎng)菌去除有一定效果，經(jīng)過厭氧處理后，低濃度抗生素條件下，抗性異養(yǎng)菌占總異養(yǎng)菌的百分比明顯下降。總體看來，異養(yǎng)菌對(duì)土霉素和沙拉沙星更敏感;對(duì)磺胺甲噁唑和甲氧芐啶有較強(qiáng)的抗性，在這兩種抗生素低濃度條件下大量存在。
　　 本研究成果可以為清潔生產(chǎn)或收水區(qū)管理提供技術(shù)支撐，達(dá)到提高污水廠處理效率，改善水環(huán)境質(zhì)量，降低其對(duì)人體健