光催化降解抗生素废水的研究

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1、光催化降解抗生素废水的研究【摘要】抗生素是世界上用量最大的药物之一，农业上广泛应用于粮食储藏、动物饲养、农业增产等。虽然抗生素的半衰期较短，但是用量大。在环境中表现出“假”持久性，可诱导环境自然菌产生耐药性。传统废水处理工艺对抗生素废水的处理难度较大。光催化技术因氧化的无选择性可有效降解抗生素废水。近年来这方面的研宄成果显著。但光催化技术还存在一些缺陷，限制了其在工业中的应用，有待进一步研究。【Abstract】Antibioticisoneofthemostcommonuseddrugsintheword.Itiswidelyusedi

2、nagricultureforfoodstorage，animalhusbandry,agriculturalproductionandsoon.Althoughtheyhaveshorthalf-lifeperiod，thequalityofantibioticusedislarge.Theillusionofpersistenceofantibioticsintheenvironmentcaninduceresistancetonaturalbacteriaintheenvironment.Traditionalwatertreatm

3、entprocesseshavemuchproblemtodegradeantibiotic.Photocatalysishastheadvantageofnon-selectiveoxidation,whichmakesitsuitsfortreatingwastewatercontainingantibiotic.Recently，therearemanyreachesaboutdegradingantibioticbyphotocatalysis.However，therearestillsomedefectsinphotocata

4、lytictechnology，whichlimitsitsapplicationinindustryandneedsfurtherstudy.【关键词】抗生素；光催化；废水处理【Keywords】antibiotic；photocatalysis；wastewatertreatment【中图分类号】X703【文献标志码】A【文章编号】1673-106905-0138-031引言抗生素是一种低分子量的微生物代谢产物，在低浓度时即能抑制或杀死其他微生物，是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一，农业上广泛应用于粮食储藏、动物饲养、农业增产等方

5、面。2011年加拿大和美国的抗生素使用总量分别为250吨、3290吨；2013年英国抗生素的使用总量为640吨；同年中国的抗生素使用量为77760吨。在中国抗生素药物主要用于人体医疗和畜禽养殖。因抗生素类药物分子结构的稳定性，其在生物体内一般不会完全代谢，以代谢活性产物甚至原结构形式排出生物体。抗生素制药废水、城市污水、畜禽、水产养殖废水都是潜在的抗生素污染源。有文献报道发现[1],国内主要河流中深圳河和珠江抗生素污染最为严重，枯水期浓度达1340ng/L。目前，国内300多家药企共生产70多种的抗生素，年产量占全世界产量的一半。抗生素类

6、药物分子结构中通常含有氮元素和环状结构，这些分子进入环境后，经过一系列的硝基化反应，可形成含亚硝基的化合物，特别是N-亚硝基化合物，具有较大的生物毒性、致突变和致癌性。抗生素生产过程中产生的高浓度废水一直是污水治理领域的一个难题。对于这种成分复杂、色度高、生物毒性大、难降解高浓度有机废水处理至今尚未找到适宜的解决方法，是目前国内外水处理的难点和热点。根据《生物制药行业污染物排放标准》生物制药行业新污染源一级排放要求为：COD<100mg/L,BOD5<20mg/L,总氮SlOmg/L，SS$60mg/L。今t诟吲△瓢股令素生产废水，这无疑

7、是一艰巨的任务。因此，围绕抗生素生产废水的处理，国内外均开展了大量的研宄，并取得了一定的技术成果。2抗生素在环境中的吸附与迁移环境中的抗生素主要分布在土壤、地表水和气溶胶中。环境介质中的抗生素可通过吸附、水解、光解和生物降解等作用转化。一般易被水体沉积物或土壤吸附的抗生素，可在环境介质中稳定存在，迁移转换效率较小，对环境的风险也较小。当抗生素分子及其代谢产物具有极性时，就不宜与固相物质吸附结合，易于迁移扩散到水环境中，影响地表水、地下水，最终影响海洋生态系统。因不同种类抗生素的性质、代谢途径、降解方式、使用量不同，其在环境中的迁移转化规律

8、也不相同。迁移转化效率受抗生素分子结构的稳定性、官能团特性、光稳定性、淋洗和降解速度等因素影响。一般来说，具有弱酸、弱碱性官能团和亲脂性类抗生素与固相介质有较好的结合力，而不易扩散迁移。3抗生