環境中の医薬品等親水性化学物質に対する上水道における戦略的マネジメント

供水环境中药物等亲水化学品的战略管理

基本信息

批准号：
05F05416
负责人：
浦瀬太郎
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05416/
关键词：
活性炭医薬品浄水上水道吸着

项目摘要

水環境中の医薬品類に対する関心が高まっているが,既存の急速ろ過による浄水処理では,これらの化合物は除去率が低い。これらの物質のより高度な除去を目指して,本研究では,粒状活性炭反応器を用いて,医薬品の吸着除去特性を調べた。pH中性付近でイオン化している酸性医薬品では,pHが酸性の条件で除去率が大きくなった。pHの除去率への影響の程度は,イオン性の農薬に対して得られているなどを含んだ従来の経験式と同程度であった。連続実験では,活性炭吸着塔の逆洗浄をすると,活性炭の位置関係が変わり,また,生物膜の一部が剥離するなどして,新しい表面が吸着に寄与することにより,除去率が上昇した。通水速度に除去率が影響を受けたことから,活性炭の吸着平衡だけではなく,吸着速度あるいは拡散が除去率に影響を与えていることがわかった。浄水場で2年半,実際に使用されたバックグラウンド有機物が十分に吸着した粒状活性炭を用いても,多くの医薬品に対して,通水速度100m/d,活性炭層厚1,000mmの条件で,80%以上の除去効果が得られることがわかった。よって,浄水の高度処理施設としての活性炭処理は,医薬品に対しても一定の効果を持っていると考えられた。物質ごとの除去特性では,プロピフェナゾン,クロフィブリック酸,イブプロフェンなどは吸着性が低く,一方,カルバマゼピン,ナプロキセンなどは吸着性が高かった。

在水环境中，人们对药物的兴趣越来越大，但是这些化合物的去除率在现有的净水处理中较低。为了更高级去除这些物质，在这项研究中，使用颗粒状活性碳反应器研究了药物的吸附去除特性。在酸性药物接近中性的酸性药物中，在酸性pH条件下的去除率增加。 pH对去除率的影响程度与常规经验公式相似，包括它是用于离子农药的事实。在连续的实验中，当活化的碳吸附塔被反向清洗时，活化碳的位置关系发生了变化，并且一部分生物膜剥落了，从而导致新的表面有助于吸附，从而导致去除率的提高。去除率受水流速度的影响，发现不仅激活碳的吸附平衡，而且吸附速率或扩散也会影响去除率。已经发现，即使颗粒状活化碳在水净化厂中使用了2。5年，并充分吸附了实际使用的背景有机物，也可以在许多药物的水流速和100 m/d的条件下，许多药物的去除效果超过80％，而活性炭层的厚度为1,000 mm。因此，人们认为活性碳处理是一种复杂的水净化设施，对药物也有一定的影响。关于每种物质的去除特性，丙酮酸，氯酸酸和布洛芬的吸附较差，而卡马西平和萘普生则被高度吸附。