养殖废水中洛克沙胂在厌氧生物反应器中的降解和转化行为研究

洛克沙胂是一种在肉鸡养殖业和养猪业中广泛使用的有机砷饲料添加剂，在动物体内很少被降解，随养殖废水和畜禽粪便进入环境后最终被降解为高毒性的砷酸盐和亚砷酸盐，产生严重的局部砷污染，但迄今为止人们对这一过程尚不清楚。如果能够充分了解洛克沙胂在养殖废水废弃物处理过程中的降解转化行为，将为提出针对性的防治措施提供科学依据，降低洛克沙胂带来的环境风险。本课题以洛克沙胂养殖废水厌氧生物过程为对象，研究洛克沙胂及其降解中间产物3-氨基4-甲基苯砷酸(HAPA) 在厌氧生物反应器中的降解机理及动力学模型，分析洛克沙胂降解产物在反应器气相、液相污水和固相污泥中的形态和分布，探讨洛克沙胂及其主要降解产物对厌氧消化过程的影响，实现人为调控洛克沙胂在厌氧生物反应器中的降解转化，旨在为养殖废水中洛克沙胂污染的防治提供理论指导和新的思路，并为处理含洛克沙胂养殖废水厌氧生物反应器的稳定运行提供支持。

洛克沙胂是一种在肉鸡养殖业和养猪业中广泛使用的有机砷饲料添加剂。饲料中添加的有机砷基本上都随畜禽粪便排出，进入废水及动物废弃物中，并在环境中降解转化为无机砷，如三价砷和五价砷，造成环境中严重的砷污染，但到目前为止人们对有机砷在废水和废弃物处理过程中的降解转化并不清楚。本课题以洛克沙胂及其降解中间产物3-氨基4-甲基苯砷酸 (HAPA)为对象，研究了其对厌氧消化过程水解酸化和产甲烷过程的抑制，明确了洛克沙胂对厌氧颗粒污泥系统具有强烈的抑制效应，建立了抑制厌氧消化过程的动力学方程；分析了洛克沙胂及HAPA在普通厌氧污泥及厌氧颗粒污泥中的降解转化及其形态分布，揭示了洛克沙胂及其降解产物抑制厌氧消化过程的机理，及其本身在厌氧处理系统中的降解机制；分析并阐明了了其对普通厌氧絮体污泥和厌氧颗粒污泥中微生物形态的影响及机制；并进一步研究了废水中残留的洛克沙胂及HAPA的强化降解及其降解产物调控，揭示了电化学和紫外降解洛克沙胂及HAPA的机理。本项目成果揭示了洛克沙胂及其降解产物对厌氧处理系统的危害，为畜禽废弃物中残留洛克沙胂的去除提供了科学依据，也对相关兽药残留的研究具有重要的借鉴意义。