催化臭氧氧化用于降解水中抗生素污染物研究进展

对于废水中有毒有机污染物的降解,高级氧化工艺(AOPs)因其反应速率快、氧化能力强而受到越来越多的关注。在AOPs中使用催化剂会改善臭氧的分解,从而产生高活性的自由基,进而促进有机物快速、有效地矿化和降解。由于这些优点,催化臭氧氧化已经获得了普及。然而,均相催化臭氧氧化通过添加金属离子催化臭氧降解污染物,会产生二次污染物。非均相催化臭氧氧化利用金属、金属氧化物和碳材料作为固体催化剂来克服这一缺点。文中综述了催化臭氧氧化的分类、催化剂类型和影响因素,对催化臭氧氧化在抗生素污染物现状进行了分析和总结,给出了结论性意见,并讨论了其未来的前景和挑战。

电催化氧化技术降解水中抗生素类污染物研究进展

医疗行业的快速发展和抗生素的滥用导致的水污染日益严重,水环境中残留的新兴抗生素类污染物已成为当今社会面临的最严峻挑战之一,将对人类健康带来极大危害.电催化氧化技术作为水处理技术中的绿色环保技术,近年来在国内外受到众多环境保护工作者的关注,越来越多地被广泛地用于处理含新兴抗生素类有机污染物的水体.本文首先阐述了电催化氧化技术对于有机污染物的电催化反应机理,重点介绍了电催化氧化技术降解水中抗生素类污染物采用的阳极材料的研究进展及发展状况,总结了阳极材料用于处理抗生素类污染物的降解效果及部分改性手段,此外,还对于当前电催化氧化联合技术处理水中抗生素类污染物的情况进行了系统的总结,最后对电催化高级氧化技术在未来抗生素类污染物的发展进行了展望.

高铁酸钾降解水中典型抗生素类污染物机制及影响因素的研究

抗生素是一类具有杀菌、抗病原体及其他活性的物质,但随着抗生素种类不断丰富,抗生素滥用日益突出,抗生素对环境的污染问题逐渐显现。本文综述了采用高铁酸钾作为氧化药剂,水体中常见抗生素类物质,如四环素(TCs)、磺胺(SAs)和喹诺酮(QNs)类污染物的降解机制及影响降解效能的环境因素。该综述有望为水处理领域抗生素降解去除提供科学依据及技术指导。

城市污水处理系统中抗生素类污染物去除的优化试验研究

以常州市某城市污水处理厂中罗红霉素、磺胺甲恶唑、诺氟沙星和四环素为目标,在现场调查的基础上搭建模拟SBR与高级氧化联用装置研究抗生素污染物的优化去除,分析了抗生素污染物去除效果的影响因素。实验结果表明:城市污水处理系统中,罗红霉素、磺胺甲恶唑、诺氟沙星和四环素的初步去除率分别为36%、6%、52%和77%,优化之后去除率分别为84%、75%、79%和93%。SRT、HRT、pH、曝气量和高级氧化法技术对抗生素污染物的去除有一定影响,同种抗生素污染物去除因不同因素而异,同一个因素影响的程度因抗生素种类而异。

掺硼金刚石阳极电催化降解新兴抗生素类污染物研究进展

抗生素类药物是目前水环境中出现的一类新兴有机污染物,具有难自然降解、环境刺激性、生物毒性及耐药性等特点,高效去除抗生素类污染物是近年来环境工作者重点探讨的内容。掺硼金刚石(boron-doped diamond,BDD)电极由于自身优异的物理和化学性质,被认作为目前电催化氧化水中有机污染物最为理想高效的阳极材料,但关于BDD阳极在新兴抗生素类污染物的研究情况尚未进行及时的总结。本文首先论述了BDD阳极在电催化氧化有机污染物的降解过程和基于强氧化性物种的电催化氧化机理,进而分析了BDD阳极在电催化降解水中新兴抗生素类污染物的研究进展,探讨了影响抗生素类污染物电催化降解过程的关键影响因素,总结了BDD阳极材料的开发情况,同时,总结了以BDD阳极电催化氧化为基础发展而来的其他水处理联合方法,最后,进一步展望了BDD阳极在未来电催化降解抗生素类污染物存在的问题及未来的重点发展方向。

典型制药废水抗生素类污染物主要来源及特征研究

在分析典型制药废水污染物主要来源的基础上,从抗生素类制药的发酵、过滤、萃取、结晶、提炼、精制等过程对该类废水污染物来源进行分析,并对比了抗生素生产废水水质特征和主要污染因子,为处理典型制药废水抗生素类污染物提供参考。

抗生素分子印迹聚合物制备及环境应用研究进展

抗生素分子印迹聚合物可以实现对环境中的抗生素污染物残留的选择性吸附,对环境中的抗生素污染物残留的检测与治理具有广阔的应用前景.研究了各种抗生素分子印迹聚合物制备及应用现状,以及抗生素分子印迹聚合物在耦合纳米技术吸附抗生素和耦合光催化选择性吸附降解环境中抗生素研究方面的新进展.

闽江河口区水体抗生素污染特征及风险评价

2018年11月(旱季)和2019年9月(雨季)在闽江河口区域24个站位采集表层水,以固相萃取和液相色谱质谱联用仪(HPLC-MS/MS)为检测手段分析表层水中抗生素类污染物的含量,探讨抗生物类污染物的时空变化特征,并采用商值法评价其可能潜在的生态风险。结果显示,1)闽江河口区域共检出5类(磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类、氯霉素类、硝基咪唑类)17种抗生素,总量变化范围为26.31~155.39 ng/L。2)闽江河口上游、北港和南港水体中抗生素总量变化不大,河口下游呈一定的下降趋势;不同种类的抗生素具有不同的空间分布特征;抗生素检出种类及含量表现为旱季显著高于雨季。3)生态风险评价结果显示,在旱季,磺胺甲恶唑具有高生态风险,红霉素和林可霉素具有中等生态风险;在雨季,仅红霉素具有中等生态风险。混合风险商(MHQ)结果显示,闽江河口区大部分站位处于生态风险阈值,需要进一步关注并加强管控。

掺硼金刚石阳极电催化降解甲氧苄啶抗生素及其动力学研究

水中新兴抗生素类污染物是环境工作者关注的重要问题,如何高效去除抗生素及其去除动力学是需要重点探讨的研究内容.本文以掺硼金刚石为阳极,着重研究抗生素甲氧苄啶在BDD电极上的电催化降解及动力学行为,分析降解过程中施加电流密度、溶液pH、TMP浓度、支持电解质类型和浓度对降解动力学的影响规律,根据降解过程中的中间产物,提出TMP的可能降解路径.结果表明,高电流密度加快强氧化性活性物种的产生,可促进有机物的降解,但析氧副反应的加剧降低了过程的电流效率;低溶液pH有利于强氧化性活性物种的产生,加快有机物的降解动力学;由于电催化过程受传质控制,有机物的浓度的提高有利于促进降解动力学;由于活性氯的产生,电解质中氯离子的存在可加快有机物的去除,同时支持电解质Na_(2)SO_(4)浓度对有机物的矿化影响不大.TMP在BDD电极上的可能的降解路径主要包括羟基化反应、脱甲氧基化反应、裂解和开环反应,最终实现TMP完全矿化为CO_(2)、NO_(3)^(−)和H_(2)O.

城市污水处理中抗生素类污染物的去除研究

以常州市某城市污水处理厂中克拉霉素、磺胺甲恶唑、土霉素和头孢他啶为研究对象,在现场调查的基础上搭建模拟装置研究SBR工艺对抗生素类污染物的去除效果,并考察了污泥龄、水力停留时间、p H值、曝气等因素对去除效果的影响。研究发现,城市污水处理系统对克拉霉素、磺胺甲恶唑、土霉素和头孢他啶的去除率分别为91%、20%、96%和74%,SRT、HRT、p H值和曝气量对抗生素类污染物的去除有一定影响,同种抗生素污染物去除效果因不同影响因素而异,同一个因素的影响程度也因抗生素种类而异。

中国地表水中抗生素的分布特征与生态风险

抗生素作为一类新污染物,在地表水中频繁检出,其引发的抗性基因风险已引起人们的广泛关注。然而,关于我国地表水中抗生素的污染现状及其对水生生物的生态风险尚未见详细论述。本研究建立了2018–2022年间我国地表水抗生素污染的数据集,包括124份文献报道的128种抗生素的3368个浓度数据。分析结果表明,抗生素的检出浓度主要在ng/L–μg/L级别,最高可达26μg/L。其中磺胺甲噁唑等磺胺类抗生素、环丙沙星等喹诺酮类抗生素报道次数多且检出浓度高。以磺胺甲噁唑、环丙沙星、罗红霉素和四环素为例,不同年份的抗生素污染程度并无显著区别,但夏季的污染程度相比春、秋季更低,且呈现明显不同的空间分布特征。基于水生生物生态风险评估模型和风险加权频率计算,我们提出了包括克拉霉素、红霉素、磺胺甲噁唑、氧氟沙星和氧四环素等地表水中优先管控抗生素的名单。最后,本文指出了我国地表水中抗生素的环境分布及生态风险的研究中的不足,并提出了建议和展望。

磺胺和四环素类抗生素对活性污泥性能的影响

废水处理工艺中抗生素类污染物的存在可能会对生物处理过程产生长期而深远的影响,为探明此类污染物对废水生物处理主体活性污泥性能等方面的影响,采用间歇培养法研究了活性污泥法处理污水时,抗生素类污染物的存在对活性污泥性能如胞外聚合物(EPS)、污染物处理能力、脱氢酶活性和群落结构的影响。结果表明,抗生素的存在会导致活性污泥的胞外聚合物总量及其主要组分蛋白质和多糖增加,以产生保护屏障;且由于污泥絮体解体,细胞破裂导致EPS中DNA和色氨酸含量增加。同时,由于蛋白质大量增加引起的表面负电荷的增加,使污泥疏水性增强,絮凝性能恶化;污泥絮体解体导致污泥颗粒变小,SVI也随之下降;在活性污泥脱氢酶活性急剧下降的同时,出水TOC迅速升高。此外,抗生素类污染物在抑制活性污泥中大部分细菌的同时,对部分菌群也有刺激生长作用,最终导致活性污泥生物群落结构的改变。四环素类抗生素对活性污泥的EPS和絮凝沉降性能的影响大于磺胺类,而对污水处理能力和群落结构的影响则不如磺胺类。抗生素类污染物的长期存在会对活性污泥沉降性能、絮凝性能、脱氢酶活性以及活性污泥群落结构等产生一系列负面影响,进而影响污染物去除效果,导致出水水质恶化。