纳米Fe/Co催化降解土霉素效果及影响因素研究

为探究液相还原法制备的纳米Fe/Co催化剂的类芬顿催化效果,以单因素分析法研究了pH、OTC(土霉素)初始质量浓度、H2O2摩尔浓度和催化剂用量对纳米Fe/Co催化剂催化性能的影响,并通过SEM(扫描电子显微镜)和BET(比表面积测试仪)对纳米Fe/Co催化剂进行表征,进一步研究了纳米Fe/Co催化剂对OTC模拟废水的催化降解效果.结果表明:①纳米Fe/Co催化剂可以有效地改善催化体系的pH使用范围,在pH为3.0~11.0范围内,纳米Fe/Co催化剂对浓度为100 mg/L OTC的去除率(94.0%)高于纳米Fe催化剂(85.0%);低浓度OTC有利于提高污染物的去除率,而高浓度的OTC有利于提高反应速率;H2O2摩尔浓度为200 mmol/L时,纳米Fe/Co催化剂对OTC的去除率最高(93.8%);纳米Fe/Co催化剂用量为6 g/L时,其对OTC的去除率最高(92.8%).②纳米Fe/Co催化剂粒径为20~30 nm,比表面积较高,为121.3 m^2/g.③纳米Fe/Co催化剂在重复利用13次后OTC去除率仍在50.0%以上,其重复利用性能良好.研究显示,纳米Fe/Co催化剂对OTC废水具有较好的催化性能、重复利用性能以及较宽的pH使用范围,可为含抗生素废水处理提供理论支撑.

Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒催化电化学降解土霉素的研究

本研究以Fe_(3)O_(4)作为催化剂,活化过氧化二硫酸盐电化学氧化体系,改善土霉素(OTC)的降解为主要内容。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征,证明水热法成功制备了150 nm左右的Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒。通过对比实验证明,同时加入Fe_(3)O_(4)与施加电流时表现出优秀的OTC降解能力,经证明在过硫酸盐(PDS)浓度为4.0 mmol·L^(-1),溶液初始pH值为7,电流密度j为30 mA·cm^(-2),Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒用量为0.1 g·L^(-1),初始OTC浓度为70 mg·L^(-1)的条件时,60 min内OTC降解率可达88.75%,一级动力学模拟曲线的速率常数可以达到0.06069。此外,Fe_(3)O_(4)连续循环5次后,依然具有良好的稳定性。Fe_(3)O_(4)与电流的存在分别可以促进SO_(4)^(·-)和·OH的生成。经自由基猝灭实验证明,SO_(4)^(·-)和·OH均负责抗生素降解。

一株土霉素降解菌的筛选鉴定及性能研究

从湖南省大型养殖场固体废物中驯化、分离出一株高效土霉素降解菌,将其命名为OTC-1,经形态学观察及16SrDNA基因序列同源性比对分析鉴定,发现该菌的基因序列与克雷伯氏菌属(Klebsiella pneumonia sp.)相似度达到99%。该菌株能以土霉素为唯一碳源,在振荡培养方式下生长。采用紫外分光光度法对菌株生长特性进行分析,并结合高效液相色谱法(HPLC)对土霉素含量变化进行测定,实验结果表明,在无机盐培养基中,OTC-1在土霉素浓度150mg/L、温度37℃、pH值7.0、接种量10%和转速140r/min的综合优化条件下,对盐酸土霉素的降解率达到76.73%。研究表明OTC-1对土霉素的降解具有较好的促进能力。

土霉素药渣栽培杏鲍菇可行性研究

以杏鲍菇为试材,在玉米芯中添加不同比例的土霉素药渣作为栽培杏鲍菇的辅料,对土霉素药渣栽培杏鲍菇的可行性进行研究和分析。结果表明:土霉素药渣含有木质素15.58%、纤维素39.62%、蛋白质50.02%及灰分13.15%;玉米芯中随着土霉素药渣添加比例的增加,呈现菌丝生长速率加快、满瓶天数减少的趋势,且添加适宜比例的土霉素药渣,可显著提高杏鲍菇鲜菇产量和生物学效率,其中83%玉米芯添加15%土霉素药渣的处理较优;杏鲍菇对土霉素的降解率可达到99.9%,4个添加土霉素药渣处理的杏鲍菇子实体均未检测到土霉素残留。

土霉素降解菌TJ-1在猪粪无害化处理中的作用

利用普通理化分析结合Biolog微平板技术研究了土霉素高效降解菌Staphylococcus sp.TJ-1在新鲜猪粪无害化处理中的作用.结果表明,土霉素高效降解菌的接种能显著提高猪粪中土霉素的降解效率(p<0.05),21d堆肥结束时可将土霉素降解率从62.7%提升至82.0%.堆肥结束后,不接种降解菌的普通堆肥工艺和接种降解菌的高效堆肥工艺中NH4+-N含量分别为189.34、42.36mg·kg-1,NO3--N含量分别为439.38、238.06mg·kg-1.Biolog结果显示,土霉素降解菌TJ-1对土霉素中碳源的代谢有利于堆体中氨基酸类及芳香族化合物等氮源的降解,缓解了堆体中有毒有害物质对其他微生物的损伤,保证了微生物群落的多样性和活性,对维护堆体生态系统的稳定性具有良好作用.因此,接种高效降解菌进行堆肥是一种良好的消除抗生素残留的猪粪无害化工艺.

复合菌剂对土霉素菌渣好氧堆肥腐熟及微生物群落结构影响

针对抗生素菌渣中抗生素残留难处理的问题,采用好氧堆肥法将其制成有机肥料,以实现其无害化处理及资源化利用。通过将复合菌剂添加到好氧堆肥体系中,研究其对堆体理化性质、肥效、毒性和微生物群落的影响。结果表明,添加复合菌剂最高温度可达70.55℃,比对照组高温期延长了5 d,减少了氮源流失,有机质降解率提高了5.56%,土霉素降解率高达98.86%,使堆肥产品达到安全水平。此外,复合菌剂提高了堆肥中放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度,与堆体升温正相关的嗜热菌属(Thermophilic bacteria genera)丰度显著增加(P<0.01),而致病细菌相对丰度下降。细菌群落相关性分析结果表明,接种菌剂既增加了微生物活性,降低了细菌群落的复杂度,又为优化建立新的和更加健康的堆肥细菌群落奠定了基础。本研究可为抗生素降解菌渣在堆肥中的应用提供参考。