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1、SRT计划项目申请书项目名称 : 高温热解法制备生物碳对水中抗生素的去除研究申 请 者 : 丁鹏佳学院 : 资源与环境科学学院专业 : 环境工程指导教师 : 陈立伟职称 : 副教授2015 年 03 月 10 日南京农业大学教务处制1 一、 简表申请者姓名丁鹏佳学号13313101 班级环工 131 年级大二电话15895865 201 E-mail 13313101njau 项目名称农业废弃物制备生物碳去除水体中典型抗生素研究项目来源A、自立项目 B、教师科研课题的子项目 C 、其它项目类型A、实验研究 B 、调查研究 C、软件制作经费来源A、学校资助 B 、导师课题资助 C、企业资助经费
2、额度400 指导教师姓名陈立伟指导教师职称副教授合作者 姓名、学院、 班级杨倩资源与环境科学学院环工 131 杨雪苑 资源与环境科学学院环工 131 申请时间2015 年 03 月 10 日完成时间20 年月日2 项 目 研 究 内 容 摘 要目前，水中存在着大量的抗生素，这严重影响着水质甚至我们人类的生命安全，所以去除水中的抗生素迫在眉睫，生物碳是生物质在缺氧或无氧条件下低温( 一般 700 ) 裂解制备的富碳固体，而且它清洁环保，使用生物碳，不仅可以去除水中的抗生素同时也达到了保护环境的目的。二、立论依据（包括项目的研究意义、现状分析，并附主要参考文献及出处）3 一、研究意义 随着中国社会
3、的进步与发展，人类用医药品减缓病痛的同时，使水中的医 药品含量大幅度增加，远超过了水体的自我修复能力，由于其对人体健康和生 态安全的潜在危害而受到广泛关注，是这几年研究的热点和焦点。抗生素的使 用也是越来越多， 成为人们的新宠， 然而抗生素对水体造成的伤害却不可忽视。 我国淡水资源居于世界后列，如若让抗生素继续嚣张下去，必然会造成社会动 荡，严重影响我国的可持续发展。 二、现状分析 中国是抗生素的使用大国， 也是抗生素生产大国，【1】。含抗生素的废水大量排放，危害了水体环境。目前，国内外研究去除水体中的抗生素主要方法： （1）化学降解 主要包括光催化氧化降解【2】【3】和微电解法【4】等。科学
4、家们进行了大量的实验发现化学降解中， 羟基自由基的氧化降解是去除的主要因素。【5】化学降解法需要大量的物资投入和高昂费用。 （2）微生物降解 主要包括好氧微生物降解和厌氧微生物降解。研究表明，微生物对抗生素 的降解机理一般是将其羟基化后再将其氧化。【6】研究表明，布洛芬的生物氧化去除率高达 70% 以上。【7】对布洛芬对映体的监测分析表明，布洛芬的去除占主导地位的是好氧微生物降解途径。 （3）物理降解 主要有吸附法【8】、膜处理工艺【9】等。吸附法广泛，而膜处理法耗资较多参考文献：1. 王冰 , 孙成 , 胡冠九 . 环境中抗生素残留潜在风险及其研究进展J. 环境科学与技术, 2007, 30
5、(3): 108-1112.康亚璞 . BiVO4 光催化降解水体中布洛芬的研究. 广东工业大学 .20143.朱宏; 胡翔. 铁炭微电解法降解布洛芬的研究J. 环境工程学报 .2013，（5）4.田浩廷 . 溴化氧铋光催化氧化降解布洛芬和亚甲基蓝的研究. 华东师范大学.2013 5.李威 . 典型难生物降解污水的毒性鉴别和高效处理技术研究D. 南开大学环境科学， 2012：6.Hanlon GW，Kooloobandi A， Hutt AJ. Microbial metabolism of 2-arylpropionic acids: Effect of environment on the
6、 metabolism of ibuprofen by Verticillium lecanii. Journal of Applied Bacteriology，1994，76(5) : 442-447. 7.Carballa M，Omil F，Alder AC，Lema JM. Comparison between the conventional anaerobic digestion of sewage sludge and its combination with a chemical or thermal pretreatment concerning the removal of
7、 pharmaceuticals and personal care products. Water Science and Technology ，2006，53，109-117.8.赵竟博 . 活性炭改性强化去除水中磺胺甲恶唑和布洛芬的效能和机理研究.哈尔滨工业大学 .2014 9.葛四杰 . 纳滤去除水中药物类污染物的效能与机理研究. 北京林业大学 .2013 4 三、研究方案5 1. 项目研究的目标、内容和拟解决的关键问题1.1 项目目标通过利用农业废弃物制备生物炭，研究其对典型PPCPs污染物抗生素的吸附效果，探索影响吸附的环境条件，判断出该种类生物炭是否适用于大规模商业化投入使用。
8、1.2 项目内容生物炭的制备、生物炭的表征和吸附实验1.3 拟解决的关键问题如何高效低能的制备高性能的生物炭，不同类型的生物炭对吸附效果的影 响以及改进方法。6 2. 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析2.1 拟采取的研究方法（1）实验法研究制定严谨科学的实验方案，按照方案实施实验，形成实验的阶段性报告和总结性报告，对实验进行评价论证。（2）文献法通过查阅相关的文献资料从而整理出已知的结论用于将要进行的研究。2.2 技术路线2.3 可行性分析生物炭由花生壳制备，来源简单，经济可行，从实验方法来说，实验过程中不涉及实验室达不到的条件，从技术上来说可行。3. 本项目的创新之处生物炭的
9、来源是树皮等，几乎没有收集成本，树皮体积小降低运输成本，通过对原碳改性从而提高生物炭的吸附能力，通过吸附去除水体中的抗生素，没有副产物的产生，运行过程中也基本不需要人力维持运行，只需定期更换生物炭，可以说是环保、低投入的解决水体污染的方法。高温热解法制备生物碳对废水中抗生素的去除研究不同树皮生物碳制备抗生素不同物理化学条件下生物碳对抗生素的吸附研究水体中抗生素生物碳去除工艺研究7 4. 项目研究计划及预期进展研究计划及预期进展第一阶段： 2015年 4 月。完成资料查询及英文文献翻译。通过资料查询了解国内外研究近况，了解生物炭吸附的优缺点及要研究的重点。第二阶段： 2015年 5 月至 201
10、5年 6 月中旬。在老师的指导下完成实验，根据实验结果选出最佳方案，并根据由文献查出的资料对实验得出的结果作出评价。第三阶段：2015年 6月中旬至 7 月初。对实验结果进行整理，撰写论文第四阶段：2015年 9月。熟悉整合资料，准备汇报。5. 预期研究成果增强了自身的知识，研究出更好地方法去吸附水中的抗生素，并形成一篇 论文。8 四、研究基础1. 与本项目有关的研究工作积累和已有的研究工作成绩申请人及项目参与人所学专业为环境工程，在大一的基础课中学习到基础 的有机化学知识，并在大一和大二的课程中学到无机实验和有机实验的基本操 作方法，具有一定的实验基础，可以胜任于本次的实验研究和掌握实验的基
11、本 流程。另外，指导教师从事生物碳制备与应用方面的研究工作，具有丰富的研 究经验和教学经验，可以知道我们进行实验的进行并指出实验的不足。2. 已具备的条件、尚缺少的条件和拟解决的途径（包括利用教学实验室、科 研实验室和实习基地等的计划与落实情况）本项目主要在南京农业大学资源与环境科学学院水污染控制实验室及环 境微生物实验室进行。拥有紫外可见分光光度计、高效液相色谱仪、超净工作 台、恒温摇床、马弗炉、烘箱等多种先进实验仪器设备，为本项目中生物炭的 制备 表征和吸附效果的检验提供支持。9 五、经费预算支 出 科 目金额 （元）计 算 根 据 及 理 由实验器材400 实验室中可能需要的试管及其他试
12、剂化学分析400 对生物碳表面特性与化学性质分析其他400 实验中需要的交通费及其他的意外情况总计注: 开支范围详见校教字（ 2003）134号南京农业大学SRT计划项目管理办法 文件的第十三条。10 六、 审查意见指导 教师 意见指导教师签名：年月日学院 意见负责人签名、公章：年月日学校 意见负责人签名、公章：年月日备注11 七、申请者承诺我保证上述填报内容的真实性。如果获得资助， 我与本项目组成员将严格遵守学校的有关规定，在不影响课程学习的同时，保证项目研究工作的时间，并按计划认真开展研究工作，在项目研究过程中或结束时，接受学校对本项目的中期检查和结题验收，并按时提交工作总结和结题报告。申请者（签名）：年月日12 推荐书推荐人签名：年月日注：此表由具有副高以上职称的教师（非指导教师）填写
