痕量药物类污染物在土壤含水层处理系统中的环境行为研究

抗痉挛类化合物是再生水中常见的一类药物/个人护理品（PPCPs）类化合物，它们在土壤含水层处理系统（SAT）中的环境行为尚未见或少见报道。本课题将研究在使用再生水回灌地下含水层过程中，此类化合物与土壤中常见的无机矿物组分（铁、锰氧化物，硅铝粘土矿物）作用的过程和机制，以及促进PPCP-矿物之间反应的理化性质、溶解的有机物和氧化还原条件等因素的影响，并且研究无机矿物组分对目标化合物的氧化降解作用。实验的结果将从分子水平解释药物与矿物作用力的机理，确定哪种矿物对PPCPs的去除起关键作用，得到能有效去除PPCPs化合物的活性材料，以作为工程填料提高再生水回灌中PPCPs的去除效率。通过室内土壤填充柱实验，结合吸附和氧化实验结果，建立PPCPs在SAT系统中的环境归趋模型，预测SAT系统对再生水中PPCPs的去除效率，关注间接饮用水的环境安全，并评价SAT系统长期使用的可靠性和有效性。

抗痉挛类化合物是再生水中常见的一类药物/个人护理品（PPCPs）类化合物，在土壤含水层处理系统（SAT）中的环境行为报道较少。本课题研究在使用再生水回灌地下含水层过程中，此类化合物与土壤中常见的无机矿物组分（铁、锰氧化物，硅铝粘土矿物）作用的过程和机制，以及促进PPCP-矿物之间反应的理化性质、溶解的有机物和氧化还原条件等因素的影响，并研究无机矿物组分对目标化合物的氧化降解作用。实验结果从分子水平解释药物与矿物作用力的机理，确定哪种矿物对PPCPs的去除起关键作用。除了抗痉挛类药物，在本课题研究中增加了磺胺类抗生素作为研究对象，研究它们与土壤矿物之间的相互作用的过程和机理。此外还研究了常见于再生水中的几种药物的淋溶能力及在土壤中的吸附降解过程。在降解作用中，我们还研究了PPCPs的光催化降解过程，分析其降解的效率和机理，为PPCPs的去除提供参考。考虑再生水使用过程对农田土壤的理化性质会造成一定的影响，弄清其中的过程可以增进对整个项目的理解，因此在研究过程中增加了该部分的研究内容。本课题的研究成果将有利于更好地了解SAT系统对再生水中PPCPs的去除效率和机理，以及关注间接饮用水的环境安全。