硝酸根作为光敏剂间接降解水中有机物的研究

文献综述

1. 课题研究背景

1.1抗生素污染状况及其危害

抗生素（antibiotics)是生物（包括微生物、植物和动物）在其生命活动中所产生的、或由其他方法获得的，能在低微浓度下有选择地抑制或影响它们生物功能的有机物质[1]。被广泛的应用于控制感染性疾病、保障身体健康以及防治动植物病害[2]。近年来，从土壤到养殖废水、地表水，甚至在地下水和海洋沉积物中都检测出了一定浓度的抗生素的残留。1976年，Garrison等在美国污水处理厂首次检测到浓度为0.8~2mu;g/L的降固醇酸药物。随后，抗生素药物及其代谢产物在环境中相继被检出。世界范围内的地表水，地下水，海水以及土壤和河湖沉积物中等都存在不同程度的抗生素污染现象，情况不容乐观[3]。

中国是抗生素的使用大国，也是抗生素生产大国，年产抗生素原料大约21万吨，出口3万吨，其余自用(包括医疗与农业使用)，人均年消费量138克左右(美国仅13克)，含抗生素的废水大量排放，严重危害了水体环境[4]。近年来我国由北到南多个河流如大辽河、白样淀、渤海湾、海河、黄河、莱州湾、长江、黄浦江、九龙江、珠江、北部湾、维多利亚湾均检测出抗生素，包括了磺胺类、氟喹诺酮类、氯霉素、大环内酯类、四环素类等[5]。据不完全统计，我国医药工业废水年排放2times;10⁸~3times;10⁸t,化学需氧量约1.5times;10⁵t，平均处理率lt;30%，尤其是抗生素的生产废水[6]。

抗生素对人类健康产生的污染危害，主要包括两方面：一方面污染人们的日常饮用水，并可能产生三致潜在危害（致癌、致畸、致突变性）；另一方面动植物长期摄入抗生素，会导致畜禽对抗生素产生耐药性，进而污染生长在土壤上的人类食物，进而危害人类。抗生素类药物污染地表水并通过渗滤等方式进入土壤中，若这种被污染的水被人类长期饮用，以及长期食用这些生长在被抗生素污染的土壤上的农作物，会使人体消化道功能出现紊乱异常，并随着细菌数量的积聚，人体健康将受到威胁[7]。抗生素污染可以导致环境菌群结构失调，诱发耐药菌或抗生素抗性基因的产生。抗生素抗性基因在环境中的持久性残留，以及在不同环境介质中的传播、扩散往往可能比抗生素本身的危害更大[5]。我国抗生素企业300多家，生产70多个抗生素品种，抗生素原料药占世界总产量的20%~30％，另据1995—2007年疾病分类调查，中国感染性疾病占全部疾病总发病数的49%，其中细菌感染性占全部疾病的18%~21%，也就是说80%以上属于滥用抗生素，每年有8万人因此死亡。这些数字使中国成为世界上滥用抗生素问题最严重的国家之一。因此，对抗生素的治理迫在眉睫[8]。人们不仅要关注抗生素在环境中的残留、归趋以及对环境的影响，更将抗生素抗性基因的起源、传播和影响因素以及其对环境、人类健康的影响作为关注的焦点[5]。

1.2抗生素去除技术研究现状

抗生素废水的成分十分复杂，含有多种难降解的有机物和无机物，一般处理起来很困难，例如对于抗生素一般使用细菌对其降解，但其中所含的残留物质洁霉素对革兰氏阳性菌和厌氧菌具有很强的抗性，由于诸如此类的特性，废水处理起来十分困难。目前抗生素废水处理方法主要有化学处理法、物化处理法、生物处理法以及多种组合法[9]。

1.2.1物化处理法