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β-内酰胺类抗生素臭氧氧化机理与降解途径

2021-09-07敖蒙蒙刘利魏健宋永会陈婷婷熊兆锟赖波陈忠林

土木与环境工程学报 2021年6期
关键词:途径

敖蒙蒙,刘利,魏健,宋永会,,陈婷婷,熊兆锟,赖波,陈忠林

(1.辽宁大学 环境学院,沈阳 110036;2.中国环境科学研究院 水生态环境研究所,北京 100012;3. 海天水务集团股份公司,成都 610041;4. 四川大学 建筑与环境学院;中德水环境与健康研究中心,成都 610065)

自发现青霉素以来,β-内酰胺类抗生素被广泛应用于医学、生物学、生物化学、生命科学、农业等领域[1]。由于人或动物对抗生素消耗量大、代谢量小,大量β-内酰胺类抗生素通过人体后直接排放到环境中[2]。德国联邦化学品安全委员会的一项研究表明,在超过50%的废水和地表水样本中检测出最大浓度在ng/L范围的β-内酰胺类抗生素[3]。尽管抗生素在环境中的残留问题已经被广泛关注,但其转化产物(TPs)的产生也是一个紧迫的环境和公共卫生问题,Gozlan等[4]在水生环境中甚至在地下水中检测到了阿莫西林的转化产物。

目前,针对抗生素类污染物的处理方法有很多,包括生物法、物理法和化学法[5]。生物法去除抗生素类污染物的效果不理想[6],物理法因成本和二次污染等问题而略显不足[7],因此,当前化学法中的高级氧化法(AOPs)是去除水体中抗生素类污染物的重要适用技术[8]。臭氧氧化技术是一项实用、高效的高级氧化技术,具有反应迅速、氧化效果好和无需添加化学试剂等优点,被广泛地应用在微污染物处理方面[9-11]。臭氧作为一种强氧化剂,可选择性攻击废水中不饱和有机物,在难降解废水处理及废水深度处理中广泛应用[12]。在水溶液中,臭氧的不同存在形式决定了臭氧氧化有机污染物具有两种不同途径:1)臭氧分子的直接反应,主要是与含有不饱和键的分子如双键、芳香环、杂环化合物等进行反应;……

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