改性復(fù)合生物炭的潛在生態(tài)毒性及其對(duì)全氟辛酸污染沉積物生態(tài)毒性的控制
發(fā)布時(shí)間:2022-07-20 17:51
沉積物是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,既是各種持久性有機(jī)污染物的“匯”又是各污染物的“源”。發(fā)展高效率和低成本的污染沉積物的原位修復(fù)技術(shù)對(duì)于保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)顯得至關(guān)重要。生物炭是一種重要的綠色原位修復(fù)材料。但直接采用原始生物炭作為修復(fù)劑存在污染物吸附量有限和吸附選擇性差等局限性,而改性生物炭則顯著提高或改進(jìn)對(duì)污染物的吸附性能。目前關(guān)于改性生物炭的研究基本是基于單一生物炭。將活性污泥與含碳量較高的生物質(zhì)材料混合并加以改性制備一種新的改性復(fù)合生物炭,既能充分利用活性污泥又可提高生物炭的吸附性能。本研究首次將不同混合比例的玉米秸稈和活性污泥在650℃下共熱解制備KOH、H3PO4改性復(fù)合生物炭,并進(jìn)行吸附性能測試和理化表征。選取吸附性能最佳的改性復(fù)合生物炭(KCA82)作為吸附劑,以銅銹環(huán)棱螺(Bellamya aeruginosa)為測試生物,以全氟辛酸(PFOA)為目標(biāo)污染物,在PFOA(10μg g-1)加標(biāo)沉積物中添加不同比例(1%、3%和5%)、不同顆粒大。100目和200目)的KCA82,采用30 d沉積物生物測試,考...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 改性復(fù)合生物炭研究進(jìn)展
1.1.1 改性生物炭的概述
1.1.2 改性生物炭的環(huán)境應(yīng)用
1.1.3 復(fù)合生物炭的研究現(xiàn)狀
1.2 全氟化合物(PFCs)在環(huán)境中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)
1.2.1 PFCs的概述
1.2.2 PFCs污染來源及其環(huán)境濃度
1.2.3 PFCs的毒性
1.2.4 PFCs的污染修復(fù)處理技術(shù)
1.3 污染沉積物生態(tài)毒性測試生物的研究
1.4 本研究的內(nèi)容、目的和意義
第2章 改性復(fù)合生物炭的制備、篩選與表征
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 原始生物炭的制備
2.2.3 改性生物炭的制備
2.2.4 生物炭碘吸附值測定
2.2.5 生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線實(shí)驗(yàn)
2.2.6 生物炭的表征
2.2.7 統(tǒng)計(jì)分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 生物炭的碘吸附值
2.3.2 生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附動(dòng)力學(xué)
2.3.3 生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附等溫線
2.3.4 CSB、ASB、CA82、KCA82、PCA82、CA82K和 CA82P表征
2.4 討論
2.5 小結(jié)
第3章 沉積物中KCA82對(duì)銅銹環(huán)棱螺的毒性效應(yīng)
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)沉積物和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.4 沉積物加標(biāo)
3.2.5 暴露實(shí)驗(yàn)
3.2.6 DNA損傷測定
3.2.7 生化測定
3.2.8 統(tǒng)計(jì)分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟細(xì)胞的DNA損傷
3.3.2 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟SOD活性的影響
3.3.3 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟CAT活性的影響
3.3.4 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟GST活性的影響
3.3.5 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟MDA含量的影響
3.4 討論
3.4.1 KCA82的毒性
3.4.2 KCA82的致毒原因
3.5 小結(jié)
第4章 KCA82對(duì)PFOA污染沉積物生態(tài)毒性的控制效力
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)沉積物和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
4.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.4 沉積物加標(biāo)
4.2.5 暴露實(shí)驗(yàn)
4.2.6 間隙水中PFOA測定
4.2.7 內(nèi)臟團(tuán)中PFOA測定
4.2.8 DNA損傷測定
4.2.9 生化測定
4.2.10 統(tǒng)計(jì)分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 KCA82 對(duì)沉積物中PFOA生物有效性的影響
4.3.2 KCA82 對(duì)沉積物中PFOA生物積累的影響
4.3.3 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)DNA損傷的影響
4.3.4 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)SOD活性的影響
4.3.5 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)CAT活性的影響
4.3.6 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)GST活性的影響
4.3.7 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)MDA含量的影響
4.4 討論
4.4.1 PFOA的生態(tài)毒性風(fēng)險(xiǎn)
4.4.2 KCA82對(duì)PFOA生物有效性和生物積累的影響
4.4.3 KCA82 對(duì)沉積物中PFOA生態(tài)毒性的控制
4.5 小結(jié)
結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄 縮略詞表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cd2+和Pb2+對(duì)花翅搖蚊幼蟲的毒性及對(duì)三種生物化學(xué)標(biāo)志物的影響[J]. 王劍南,許力山,曹傳旺. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]球磨生物炭的性質(zhì)及其對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的毒性效應(yīng)研究[J]. 郭賽賽,劉小妹,陳宏坤,莊志成,王宜志,唐景春. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(07)
[3]生物炭復(fù)合材料在廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 蒲生彥,賀玲玲,劉世賓. 工業(yè)水處理. 2019(09)
[4]生物炭中持久性自由基對(duì)秀麗隱桿線蟲的毒性[J]. 張緒超,陳懿,胡蝶,趙力,王琳,吳敏. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(06)
[5]稻殼與污泥共熱解對(duì)污泥炭特性及其重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響[J]. 張進(jìn),刁韓杰,王敏艷,曹玉成,許思涵,張建云. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[6]污泥與不同生物質(zhì)共熱解制備生物炭及生物炭的土地應(yīng)用[J]. 李娜,張惠民,孟記朋,陸江銀,王忠科. 可再生能源. 2018(10)
[7]生物炭及改性生物炭的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 計(jì)海洋,汪玉瑛,劉玉學(xué),呂豪豪,何莉莉,楊生茂. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2018(11)
[8]典型旅游城市河流水體及污水廠出水中全氟烷基酸類化合物的空間分布及其前體物的轉(zhuǎn)化[J]. 王世亮,孫建樹,楊月偉,張敏. 環(huán)境科學(xué). 2018(12)
[9]磷酸改性生物炭和氯混施對(duì)土壤鉛形態(tài)及小麥鉛吸收的影響[J]. 周志云,馬文連,周振,苗利娟,張彪,楊素勤. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[10]水體中典型重金屬和全氟化合物對(duì)水生生物的聯(lián)合毒性[J]. 孟娣,王瀟,王賽賽,韓剛,錢永忠. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2018(02)
碩士論文
[1]不同類型生物炭對(duì)沉積物中持久性有毒物質(zhì)生態(tài)毒性的影響[D]. 田斌.吉首大學(xué) 2018
本文編號(hào):3664465
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 改性復(fù)合生物炭研究進(jìn)展
1.1.1 改性生物炭的概述
1.1.2 改性生物炭的環(huán)境應(yīng)用
1.1.3 復(fù)合生物炭的研究現(xiàn)狀
1.2 全氟化合物(PFCs)在環(huán)境中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)
1.2.1 PFCs的概述
1.2.2 PFCs污染來源及其環(huán)境濃度
1.2.3 PFCs的毒性
1.2.4 PFCs的污染修復(fù)處理技術(shù)
1.3 污染沉積物生態(tài)毒性測試生物的研究
1.4 本研究的內(nèi)容、目的和意義
第2章 改性復(fù)合生物炭的制備、篩選與表征
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 原始生物炭的制備
2.2.3 改性生物炭的制備
2.2.4 生物炭碘吸附值測定
2.2.5 生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線實(shí)驗(yàn)
2.2.6 生物炭的表征
2.2.7 統(tǒng)計(jì)分析
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 生物炭的碘吸附值
2.3.2 生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附動(dòng)力學(xué)
2.3.3 生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附等溫線
2.3.4 CSB、ASB、CA82、KCA82、PCA82、CA82K和 CA82P表征
2.4 討論
2.5 小結(jié)
第3章 沉積物中KCA82對(duì)銅銹環(huán)棱螺的毒性效應(yīng)
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)沉積物和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.4 沉積物加標(biāo)
3.2.5 暴露實(shí)驗(yàn)
3.2.6 DNA損傷測定
3.2.7 生化測定
3.2.8 統(tǒng)計(jì)分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟細(xì)胞的DNA損傷
3.3.2 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟SOD活性的影響
3.3.3 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟CAT活性的影響
3.3.4 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟GST活性的影響
3.3.5 KCA82 對(duì)銅銹環(huán)棱螺肝胰臟MDA含量的影響
3.4 討論
3.4.1 KCA82的毒性
3.4.2 KCA82的致毒原因
3.5 小結(jié)
第4章 KCA82對(duì)PFOA污染沉積物生態(tài)毒性的控制效力
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)沉積物和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
4.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.4 沉積物加標(biāo)
4.2.5 暴露實(shí)驗(yàn)
4.2.6 間隙水中PFOA測定
4.2.7 內(nèi)臟團(tuán)中PFOA測定
4.2.8 DNA損傷測定
4.2.9 生化測定
4.2.10 統(tǒng)計(jì)分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 KCA82 對(duì)沉積物中PFOA生物有效性的影響
4.3.2 KCA82 對(duì)沉積物中PFOA生物積累的影響
4.3.3 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)DNA損傷的影響
4.3.4 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)SOD活性的影響
4.3.5 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)CAT活性的影響
4.3.6 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)GST活性的影響
4.3.7 KCA82與PFOA聯(lián)合加標(biāo)沉積物對(duì)MDA含量的影響
4.4 討論
4.4.1 PFOA的生態(tài)毒性風(fēng)險(xiǎn)
4.4.2 KCA82對(duì)PFOA生物有效性和生物積累的影響
4.4.3 KCA82 對(duì)沉積物中PFOA生態(tài)毒性的控制
4.5 小結(jié)
結(jié)束語
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄 縮略詞表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cd2+和Pb2+對(duì)花翅搖蚊幼蟲的毒性及對(duì)三種生物化學(xué)標(biāo)志物的影響[J]. 王劍南,許力山,曹傳旺. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]球磨生物炭的性質(zhì)及其對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的毒性效應(yīng)研究[J]. 郭賽賽,劉小妹,陳宏坤,莊志成,王宜志,唐景春. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(07)
[3]生物炭復(fù)合材料在廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 蒲生彥,賀玲玲,劉世賓. 工業(yè)水處理. 2019(09)
[4]生物炭中持久性自由基對(duì)秀麗隱桿線蟲的毒性[J]. 張緒超,陳懿,胡蝶,趙力,王琳,吳敏. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(06)
[5]稻殼與污泥共熱解對(duì)污泥炭特性及其重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響[J]. 張進(jìn),刁韓杰,王敏艷,曹玉成,許思涵,張建云. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[6]污泥與不同生物質(zhì)共熱解制備生物炭及生物炭的土地應(yīng)用[J]. 李娜,張惠民,孟記朋,陸江銀,王忠科. 可再生能源. 2018(10)
[7]生物炭及改性生物炭的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 計(jì)海洋,汪玉瑛,劉玉學(xué),呂豪豪,何莉莉,楊生茂. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2018(11)
[8]典型旅游城市河流水體及污水廠出水中全氟烷基酸類化合物的空間分布及其前體物的轉(zhuǎn)化[J]. 王世亮,孫建樹,楊月偉,張敏. 環(huán)境科學(xué). 2018(12)
[9]磷酸改性生物炭和氯混施對(duì)土壤鉛形態(tài)及小麥鉛吸收的影響[J]. 周志云,馬文連,周振,苗利娟,張彪,楊素勤. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[10]水體中典型重金屬和全氟化合物對(duì)水生生物的聯(lián)合毒性[J]. 孟娣,王瀟,王賽賽,韓剛,錢永忠. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2018(02)
碩士論文
[1]不同類型生物炭對(duì)沉積物中持久性有毒物質(zhì)生態(tài)毒性的影響[D]. 田斌.吉首大學(xué) 2018
本文編號(hào):3664465
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