基于非靶向表征方法評估醫(yī)院廢水處理工藝中DOM組成特征

時間：2024-11-16

新冠疫情防控期間控疫藥物和化學品的大量使用，會使醫(yī)院廢水中溶解有機物（DOM）含量增加。DOM是廢水污染物的主要轉運體，改變有毒有害物質(zhì)在環(huán)境中的吸附和歸宿；而且廢水中的DOM會與消毒劑作用產(chǎn)生大量高毒性的消毒副產(chǎn)物（DBPs）。因此，探究醫(yī)院廢水不同階段處理工藝中DOM的組成特征，對有效控制廢水中產(chǎn)生DBPs和準確評估處理工藝對DOM的去除效率具有重要意義。

測試所（中廣測）省化學測量與應急檢測技術重點實驗室環(huán)境污染化學團隊基于FT-ICR-MS高分辨質(zhì)譜和三維熒光光譜法（EEMs）建立水中DOM非靶向分析方法，表征醫(yī)療廢水中DOM的組成特征，并研究醫(yī)院廢水處理工藝單元對DOM組分去除選擇性。

研究團隊在省內(nèi)擁有2800多張床位某**醫(yī)院的廢水處理工藝中各處理單元采集水樣，經(jīng)濃縮處理后的樣品采用ESI-FT-ICR-MS和EEMs進行DOM分子組成非靶向分析。通過數(shù)據(jù)解析鑒定出醫(yī)院廢水DOM中3000多種組分和10000多個分子式，未經(jīng)處理的醫(yī)療廢水中DOM以脂肪族和高度不飽和化合物為主，芳香指數(shù)較低。這些特征與河流水體中**DOM和工業(yè)園區(qū)廢水DOM有顯著差異：與**DOM相比，醫(yī)療廢水中DOM表現(xiàn)出較低的不飽和度、較低的分子量和較高比例的雜原子有機物；與化學工業(yè)園區(qū)廢水DOM相比，醫(yī)療廢水DOM富含高度不飽和脂肪族化合物。醫(yī)院廢水中普遍檢測到含氮和類肽化合物，它們可能是含氮消毒副產(chǎn)物的重要前體。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，醫(yī)院廢水經(jīng)生物單元處理后，脂肪族化合物顯著降解，形成了更多CHNO化合物和高度不飽和的化合物；經(jīng)消毒單元處理后，高度不飽和及芳香族化合物減少，芳香性降低；經(jīng)反滲透單元處理后，高度不飽和及CHO化合物被去除。這些處理單元在去除DOM過程中效果互補，整個處理工藝可有效地轉化和去除廢水中DOM。

相關研究成果以“Non-targeted characterization of dissolved organic matter from a wastewater treatment plant by FT-ICR-MS:A case study of hospital sewage”為題發(fā)表于發(fā)表在**環(huán)境工程技術期刊《Journal of Water Process Engineering》，測試所（中廣測）為一**和通訊作者單位，上述工作得到了廣東省科學院建設國內(nèi)*研究機構行動專項資金項目、廣東省重點領域研究計劃項目和廣州市基礎研究與應用基礎研究項目的支持。

論文鏈接/10.1016/j.jwpe.2022.102834

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