| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 课题来源 | 第17页 |
| 1.2 抗生素的危害及在环境中的分布 | 第17-22页 |
| 1.2.1 抗生素的种类 | 第17-18页 |
| 1.2.2 抗生素及其抗性基因的危害 | 第18页 |
| 1.2.3 抗生素在环境中的分布 | 第18-19页 |
| 1.2.4 几种典型抗生素的危害及其水中残留 | 第19-22页 |
| 1.3 抗生素降解研究进展 | 第22-28页 |
| 1.3.1 生物处理法 | 第22-25页 |
| 1.3.2 高级氧化法 | 第25-26页 |
| 1.3.3 含硝基或卤代类抗生素降解研究进展 | 第26-28页 |
| 1.4 生物电化学系统阴极降解污染物研究进展 | 第28-35页 |
| 1.4.1 生物电化学系统原理 | 第28-30页 |
| 1.4.2 阴极还原降解污染物研究进展 | 第30-32页 |
| 1.4.3 生物阴极降解污染物研究进展 | 第32-34页 |
| 1.4.4 生物阳极反转为生物阴极研究进展 | 第34-35页 |
| 1.5 本论文研究背景、目的和意义 | 第35-37页 |
| 1.6 本论文研究内容和技术路线 | 第37-39页 |
| 1.6.1 主要研究内容 | 第37页 |
| 1.6.2 研究技术路线 | 第37-39页 |
| 第2章 实验材料与方法 | 第39-51页 |
| 2.1 生物电化学反应器构型及实验装置 | 第39-41页 |
| 2.1.1 生物电化学反应器构型 | 第39-40页 |
| 2.1.2 实验装置 | 第40-41页 |
| 2.2 反应器的启动与运行 | 第41-45页 |
| 2.2.1 阴极电化学还原含硝基或卤代类抗生素 | 第41-42页 |
| 2.2.2 生物阴极还原降解呋喃西林 | 第42-43页 |
| 2.2.3 生物阳极反转生物阴极还原降解氯霉素 | 第43-45页 |
| 2.3 实验试剂及培养液配方 | 第45-46页 |
| 2.3.1 实验试剂 | 第45页 |
| 2.3.2 培养液配方 | 第45-46页 |
| 2.4 电化学分析方法 | 第46页 |
| 2.4.1 循环伏安分析 | 第46页 |
| 2.4.2 交流阻抗分析 | 第46页 |
| 2.5 化学分析方法 | 第46-47页 |
| 2.5.1 抗生素还原及产物定量分析 | 第46页 |
| 2.5.2 抗生素还原产物定性分析 | 第46-47页 |
| 2.5.3 定量分析卤离子回收率 | 第47页 |
| 2.6 抗生素及其还原产物抑菌活性分析 | 第47页 |
| 2.7 生物膜扫描电镜分析 | 第47-48页 |
| 2.8 微生物群落结构解析 | 第48-49页 |
| 2.8.1 生物膜样品的总DNA提取 | 第48-49页 |
| 2.8.2 Illumina Mi Seq测序数据分析 | 第49页 |
| 2.9 计算方法及统计学分析 | 第49-51页 |
| 2.9.1 阴极电流和抗生素还原降解速率 | 第49-50页 |
| 2.9.2 微生物多样性指数分析 | 第50页 |
| 2.9.3 Student t检验统计学分析 | 第50-51页 |
| 第3章 阴极电化学还原降解典型抗生素 | 第51-77页 |
| 3.1 引言 | 第51页 |
| 3.2 五种典型抗生素紫外吸收和循环伏安特征 | 第51-53页 |
| 3.2.1 紫外吸收特征 | 第51-52页 |
| 3.2.2 循环伏安特征 | 第52-53页 |
| 3.3 抗生素还原降解效能的关键影响因素 | 第53-59页 |
| 3.3.1 不同阴极电位对于抗生素还原效能的影响 | 第53-56页 |
| 3.3.2 缓冲盐浓度和种类对于抗生素还原效能的影响 | 第56-58页 |
| 3.3.3 抗生素浓度对其还原效能的影响 | 第58-59页 |
| 3.4 抗生素还原产物的分析鉴定 | 第59-65页 |
| 3.4.1 呋喃西林的还原产物 | 第60-61页 |
| 3.4.2 呋喃唑酮的还原产物 | 第61-62页 |
| 3.4.3 甲硝唑的还原产物 | 第62-63页 |
| 3.4.4 氯霉素的还原产物 | 第63-64页 |
| 3.4.5 氟苯尼考的还原产物 | 第64-65页 |
| 3.5 不同阴极电位下抗生素还原产物形成规律 | 第65-71页 |
| 3.5.1 呋喃西林和呋喃唑酮还原产物形成规律 | 第66-67页 |
| 3.5.2 甲硝唑还原产物形成规律 | 第67-68页 |
| 3.5.3 氯霉素和氟苯尼考还原产物形成规律 | 第68-71页 |
| 3.6 抗生素还原降解路径分析 | 第71-74页 |
| 3.6.1 呋喃西林和甲硝唑的还原路径 | 第71-72页 |
| 3.6.2 呋喃唑酮的还原路径 | 第72页 |
| 3.6.3 氯霉素和氟苯尼考的还原路径 | 第72-74页 |
| 3.7 抗生素还原产物的抑菌活性分析 | 第74-76页 |
| 3.7.1 呋喃西林和呋喃唑酮还原产物的抑菌活性分析 | 第74-75页 |
| 3.7.2 甲硝唑和氟苯尼考还原产物抑菌活性分析 | 第75-76页 |
| 3.8 本章小结 | 第76-77页 |
| 第4章 生物阴极还原降解呋喃西林 | 第77-98页 |
| 4.1 引言 | 第77-78页 |
| 4.2 反应器的启动 | 第78-81页 |
| 4.2.1 降解呋喃西林富集液的驯化 | 第78-79页 |
| 4.2.2 生物阳极的启动 | 第79-80页 |
| 4.2.3 生物阴极的启动 | 第80-81页 |
| 4.3 葡萄糖为碳源和电子供体下生物阴极还原降解呋喃西林 | 第81-84页 |
| 4.3.1 不同外加电压下阴极电位和电流的变化 | 第81-82页 |
| 4.3.2 不同外加电压对呋喃西林还原降解效能的影响 | 第82-83页 |
| 4.3.3 不同外加电压对呋喃西林还原降解产物生成的影响 | 第83-84页 |
| 4.4 碳酸氢钠为外加碳源下生物阴极还原降解呋喃西林 | 第84-88页 |
| 4.4.1 不同外加电压下阴极电位和电流的变化 | 第84-85页 |
| 4.4.2 不同外加电压对呋喃西林还原降解效能的影响 | 第85-86页 |
| 4.4.3 不同外加电压对呋喃西林降解产物的影响 | 第86-88页 |
| 4.5 有机和无机碳源对生物阴极还原降解呋喃西林的影响 | 第88-90页 |
| 4.5.1 阴极电位和电流 | 第88-89页 |
| 4.5.2 还原降解速率 | 第89页 |
| 4.5.3 还原降解产物的生成 | 第89-90页 |
| 4.6 不同外加电压影响生物阴极催化效能的电化学特征 | 第90-92页 |
| 4.6.1 循环伏安特征 | 第90-91页 |
| 4.6.2 交流阻抗特征 | 第91-92页 |
| 4.7 不同外加电压下阴极生物膜群落结构分析 | 第92-97页 |
| 4.7.1 阴极生物膜的电镜观察 | 第92-93页 |
| 4.7.2 阴极生物膜群落多样性分析 | 第93-95页 |
| 4.7.3 微生物群落结构分析 | 第95-97页 |
| 4.8 本章小结 | 第97-98页 |
| 第5章 生物阳极反转生物阴极还原降解氯霉素 | 第98-119页 |
| 5.1 引言 | 第98页 |
| 5.2 生物阳极的启动 | 第98-99页 |
| 5.3 生物阳极微生物耐氯霉素的驯化 | 第99-102页 |
| 5.3.1 生物阳极微生物耐低浓度氯霉素的驯化 | 第99-100页 |
| 5.3.2 生物阳极微生物耐高浓度氯霉素的驯化 | 第100-102页 |
| 5.4 阴阳极同步降解氯霉素 | 第102-105页 |
| 5.4.1 阴阳极同步降解氯霉素电位和电流变化 | 第102页 |
| 5.4.2 阴阳极同步降解氯霉素降解速率及产物形成规律 | 第102-104页 |
| 5.4.3 生物阳极与非生物阴极降解氯霉素的比较 | 第104-105页 |
| 5.5 生物阳极反转生物阴极降解氯霉素 | 第105-111页 |
| 5.5.1 生物阳极反转生物阴极后电流的变化 | 第105-106页 |
| 5.5.2 生物阳极反转生物阴极后氯霉素的降解 | 第106-108页 |
| 5.5.3 生物阴极催化还原降解CAP及产物形成解析 | 第108-111页 |
| 5.6 电极反转前后生物膜的电化学特征 | 第111-113页 |
| 5.6.1 反转前后循环伏安分析 | 第111-112页 |
| 5.6.2 反转前后交流阻抗分析 | 第112-113页 |
| 5.7 电极反转前后微生物群落结构解析 | 第113-117页 |
| 5.7.1 微生物多样性指数分析 | 第113-114页 |
| 5.7.2 微生物群落结构分析 | 第114-117页 |
| 5.8 小结 | 第117-119页 |
| 结论 | 第119-122页 |
| 参考文献 | 第122-140页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第140-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 个人简历 | 第143页 |
