论文总字数：17093字

目 录

1引言 5

1.1研究背景 5

1.2国内外研究现状 5

1.3本课题的研究目的及内容 5

2实验材料和方法 6

2.1实验材料 6

2.1.1实验试剂 6

2.1.2实验仪器 6

2.2试验方法 6

2.2.1试验前期准备 6

2.2.2开放系统的预平衡 7

2.2.3改性方解石的制备 7

2.2.4改性方解石吸附金霉素 7

2.2.5补充实验 8

2.3分析方法 8

2.3.1pH值的测定 8

2.3.2溶液中钙元素浓度的测定 8

2.3.3溶液中磷浓度的测定 9

2.3.4溶液中金霉素浓度的测定 10

3结果与讨论 12

3.1单纯的方解石吸附金霉素的研究 12

3.2 pH8.3系统下改性的方解石吸附金霉素的研究 13

3.2.1磷改性方解石的研究 13

3.2.2改性后的方解石对金霉素的去除 15

3.3 pH7.7系统下改性的方解石吸附金霉素的研究 18

3.3.1磷改性方解石的研究 18

3.3.2改性后的方解石对金霉素的去除 19

3.4 pH7.7和pH8.3条件下改性方解石对金霉素吸附效果的对比 21

4结论 22

参考文献： 22

致谢 24

磷改性方解石对金霉素的吸附研究

薛淮文

，China

Abstract: In this paper, the phosphorus modified calcite was used to adsorb chlorotetracycline in two equilibrium systems with pH of 7.7 and pH 8.3. the result shows that:（1）The calcite adsorbed the chlorotetracycline at a rapid rate, and 2h has reached the adsorption equilibrium.（2）The adsorption rate of modified calcite was significantly higher than that of unmodified calcite on the adsorption of chlorotetracycline. And with the increase of phosphorus concentration, the modification effect is also improved.（3）Compared with the two modified methods of drying and non-drying, it is found that the modified effect of non-drying is better than that of drying.（4）The adsorption effect of pH8.3 system is better than that of pH7.7 system.

Key words: Calcite;The modification;Potassium dihydrogen phosphate;Chlorotetracycline

1引言

1.1研究背景

四环素类抗生素一种由放线菌产生的广谱抗生素，主要的种类包括金霉素、土霉素、四环素、甲烯土霉素、强力霉素、二甲氨基四环素等，它们都具有并四苯的基本骨架，只是取代基各有区别。这种抗生素具有价格低廉、抗菌谱广的优点，因此在发展中国家得到广泛的使用。我国是四环素类抗生素的生产以及使用大国，2014年四环素出口量高达kg。金霉素作为四环素族类抗生素的一种，主要应用于动物疾病的治疗，同时还会作为饲料的添加剂来提高饲料的使用效率。据报道，我国每年大约有750-1000吨金霉素用于养殖业，农业中所使用的抗生素种类已经包含了全部医用抗生素种类^[1]。金霉素进入生物体内后,只有15%会被吸收^[2]，剩余的金霉素会通过尿液和粪便的方式排出体外。然后一部分残留在土壤当中，另外一部分通过地表径流和下渗的作用进入地表水和地下水当中。虽然浓度较低，但是由于农业上的频繁使用还是会给人类带来很大的健康威胁。并且Back-haus^[3]通过毒性试验对5大类20种常用抗生素进行了研究。结果表明, 盐酸金霉素毒性最强。因此，研究金霉素这类四环素类的抗生素在水体中迁移行为具有重要意义。

1.2国内外研究现状

有关于金霉素的吸附研究，国内外学者做了大量工作。关连珠等^[4]用玉米秸秆生物质炭去吸附金霉素，结果发现玉米秸秆对于金霉素吸附量较大、解析率较低，具有很好的去除效果，并且在在12h就达到吸附平衡。刘新程等^[5]研究了金霉素在四种不同地区土壤中的吸附行为，发现金霉素在不同土壤中吸附有很大差异且解析过程滞后。王冉等^[6]研究了金霉素在畜禽粪便上的吸附，结果发现粪便对于金霉素吸附强烈，吸附受到pH和离子强度的影响，并且在雨水条件下难以解析。王懿萱^[7]等利用核壳式磁性碳纳米吸附剂吸附水中金霉素，发现它对于金霉素吸附效果极好，远大于沉积物和矿物对金霉素的吸附，且吸附性能受到pH、温度、离子强度以及共存腐殖酸浓度的影响。Manal F. Abou Taleb^[8]研究了金霉素在多功能高分子材料水凝胶上的吸附行为，探究了pH和MAA对于金霉素吸附和解析行为的影响。

由此可见，学者们对金霉素吸附做了大量工作，方解石作为一种常见的矿物，价格低廉容易获得，李振炫等^[9]用方解石吸附水中的四环素。而本文研究的金霉素和四环素同属于四环素族类的抗生素，它们的结构十分相似，因此本文尝试着用方解石吸附金霉素。与此同时，磷作为一种常见的水体污染物，大量排放到水体中，会导致水体的富营养化。林建伟^[10]等用磷改性方解石去除磷，发现改性后方解石的去除性能远大于不改性的方解石对磷的去除。这种方案既有效的去除了磷，又增强了方解石的去除性能，因此本文也尝试着用磷改性方解石来对水体中的金霉素进行吸附。

1.3本课题的研究目的及内容

本文将在两种pH的平衡体系中，研究方解石对金霉素的吸附行为。

（1）研究方解石对金霉素的吸附率随时间变化的规律，确定吸附达到平衡的时间。

（2）用磷去改性方解石，研究磷浓度对方解石改性效果的影响，同时研究方解石对于P的去除效果。

（3）对比改性方解石和不改性方解石对金霉素的吸附效果。

（4）对比烘干的改性方解石和不烘干的改性方解石对于金霉素的吸附效果。

（5）对比在pH8.3和pH7.7两种平衡系统下的吸附效果。

通过上述的研究，有利于我们进一步了解金霉素这类四环素类的抗生素在水体中的行为，为提高方解石对金霉素的吸附效率提供有效方案，与此同时也为我们合理利用工业上的含磷废水提供了新的方向。

2实验材料和方法

2.1实验材料

2.1.1实验试剂

本次试验所需化学药品如表2-1所示

表2-1 试验化学药品

2.1.2实验仪器

本次试验所需仪器的型号如表2-2所示。

表2-2 实验仪器

2.2试验方法

2.2.1试验前期准备

（1）系统pH的选择：由于方解石在酸性条件会损失的较多，并结合课题组前期研究^[9],选择pH7.7和pH8.3两个系统。

（2）金霉素母液的配制：本次试验所用金霉素母液浓度为800mg/L，称取0.08g的金霉素放入烧杯当中用玻璃棒搅拌使其充分溶解之后，倒入到100mL容量瓶定容。因为金霉素容易光解且有多种降解途径^[11-12]，因此每次使用金霉素时母液都需要重新配制。

（3）磷母液的配制：本次试验所用磷母液浓度为10000mg//L，称取4.39g的磷酸二氢钾固体，倒入烧杯中用玻璃棒搅拌充分溶解后，用100mL容量瓶定容。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：17093字

相关图片展示：