陶虎春 宫一玮 张丽娟 丁凌云 张善发

深圳市重金属污染控制与资源化重点实验室, 北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳 518055;† E-mail: taohc@pkusz.edu.cn

由于抗生素的广泛使用和不间断排放, 全球范围内的水环境中都能检测到抗生素污染[1]。在众多抗生素中, 喹诺酮类药物的稳定性较好, 能够穿透河流和湖泊到达地下水层[2]。通常, 环境中喹诺酮类抗生素的浓度为 ng/L 至 mg/L 水平, 其来源主要为养殖业、医院和制药企业的废水。据报道, 印度制药厂的废水中环丙沙星浓度高达 31 mg/L[3]。

水环境中的抗生素污染物会导致环境中抗性基因增加, 最终对人类的健康产生严重的威胁, 主要表现在以下 3 个方面。1) 最常见的抗生素不再能有效地控制传染病[4], 某些细菌感染变得很难治愈[5]。2)饲养畜禽的抗生素通过食物链传播抗性, 导致人体内抗生素耐药性的积累和增加, 特别是对儿童将产生严重的影响[6]。3) 因抗性基因转移的相互作用环境微生物的组成发生变化, 其中喹诺酮类抗生素可通过急性或慢性作用破坏生态系统[7]。

吸附是控制抗生素废水污染的主要方法。活性炭是工业规模上水和空气净化应用最广泛的吸附剂之一[8], 但合成生物炭的成本较高。城市剩余污泥是市政废水处理过程中的主要副产物, 大量城市剩余污泥的产出已经成为严重的环境和社会负担, 资源化利用的需求迫切。因此, 以城市剩余污泥为原料制备吸附剂来去除水中的抗生素污染物, 具备原料易得、成本低廉、操作便捷等优点, 能够实现良好的经济效益、社会效益和环境效益。……