抗生素在水环境中的光化学行为

第32卷㊀第8期2013年㊀㊀8月环㊀境㊀化㊀学ENVIRONMENTAL CHEMISTRY Vol.32,No.8August 2013㊀2012年11月7日收稿.㊀∗上海市教委创新项目(12YZ128);上海市教委高校第五期海洋环境工程重点学科(J50702);上海市科委项目(10230502900)资助.㊀∗∗通讯联系人,E-mail:hhuang@DOI :10.7524/j.issn.0254-6108.2013.08.015模拟日光照射下三种抗生素的光降解行为∗李圆杏㊀黄㊀宏∗∗㊀刘㊀臻(上海海洋大学海洋科学学院,上海,201306)摘㊀要㊀选取四环素㊁土霉素㊁红霉素等3种国内普遍使用的抗生素,研究其在模拟日光(1.7kW 氙灯,300nmɤλɤ400nm)下的降解动力学行为.结果表明,3种抗生素在模拟日光下均能发生光降解,3h 的降解率分别达到66.87%㊁90.55%和92.80%.降解过程均符合准一级反应动力学方程,速率常数(k )分别为:0．0064㊁0.0138min -1和0.0155min -1;半衰期(t 1/2)分别为:108.30㊁50.23㊁44.72min.采用LC-MS 分析推断3种抗生素主要降解产物,探讨了它们可能的光解途径.关键词㊀四环素,土霉素,红霉素,光降解.近年来,抗生素类化合物在水体㊁沉积物和土壤中不断被检出,这类化合物倍受环境化学家的广泛关注,成为一类新兴的环境污染物[1-2].研究表明,抗生素的环境归趋主要取决于光降解和吸附过程[3-4],光化学降解是抗生素类污染物在环境中消失的重要途径之一[5],尤其在表层水体中,光降解过程更是普遍存在[6].关于四环素的光化学降解行为,前人已进行过一定研究,例如,Oka [7]等检测到了四环素在λȡ290nm 自然光下的开环降解产物,即苯环开裂后生成的内酯类产物.Jiao [8]等(500W 汞灯,λ=365nm)检测到四元环上取代基团发生裂解的产物.模拟日光的情况下,对四环素㊁土霉素㊁红霉素的光解动力学行为以及光解产物和途径研究还鲜见报道.在我国,土霉素㊁四环素和红霉素等3种广谱抗生素药物,因其具有良好的杀菌或抑菌作用而广泛用于防治动物和水产品的疾病感染[9].本文选择这3种典型抗生素药物,研究其在模拟自然光照射(1．7kW 氙灯,300nmɤλɤ400nm)下的降解动力学过程,并采用LC-MS 分析检测技术,推断光降解产物结构特征,进而探索抗生素药物可能的光化学降解途径,为这类新兴污染物的污染控制和风险评价提供科学依据.1㊀材料与方法1.1㊀设备与材料实验设备:台式氙灯老化试验箱(SDL Atlas);超纯水系统(Millipore);LC-2010C 高效液相色谱仪(日本岛津);Gemini C18色谱柱(Phenomenex 制造);LC-MS(Waters Quattro Premier).实验试剂:四环素(Tetracycline;CAS:60-54-8;ȡ98%);土霉素(Oxytetracycline;CAS:79-57-2;ȡ98%);红霉素(Erythromycin;CAS:114-07-8;ȡ98%);甲醇(分析纯);三氟乙酸(TFA,分析纯);所有用水均为超纯水.1.2㊀光降解实验与样品分析光降解试验:配制初始浓度为10mg ㊃L -1的抗生素溶液,各取20mL 至光照瓶内放入台式氙灯老化试验箱内光照,光源为模拟日光光源(1.7kW 氙灯,300nm ɤλɤ400nm),中心处的平均光强为40mW ㊃m -2,反应温度控制在(30ʃ1)ħ.每组实验重复3次,均分别在0㊁5㊁30㊁60㊁90㊁120㊁150min 和180min 时取样600μL.在光降解实验中,同时进行黑暗对照实验.暗对照中,除反应试管用铝箔包裹外,其他条件均与光照1514㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学32卷实验相同.每组实验重复3次,定时取样,用HPLC分析抗生素的残留浓度.通过将光照与黑暗条件下的结果进行比较,排除光照以外的因素对反应的影响.样品分析:采用LC-2010C高效液相色谱仪检测抗生素的残留浓度,色谱柱:Phenomenex Gemini C18 (250ˑ4.60mm,5μm),柱温控制在30ħ,流速为200μL㊃min-1,进样量为50μL,流动相为:A=甲醇(100%),B=TFA(超纯水所配的0.05%溶液),具体检测条件在表1中给出.表1㊀3种抗生素的液相色谱检测条件Table1㊀HPLC conditions for the detection of three antibiotics药物名称流动相比(AʒB)检测波长/nm保留时间/min 四环素Tetracycline28ʒ72270 5.86土霉素Oxytetracycline25ʒ75268 6.28红霉素Erythromycin25ʒ75268 6.24应用LC-MS(Waters Quattro Premier)对180min的光降解产物进行分离和鉴定.色谱柱:BET C18 (Waters ACQUITY UPLC,2.1ˑ100mm,1.7μm),流动相为甲醇/水=40/60(V/V),流速为0.15mL㊃min-1,进样量为5μL;电喷雾电离源(ESI),正㊁负离子同时扫描,干燥气(N2)流速为550L㊃h-1,温度为350ħ,离子源喷射电压3kV;雾化气(N2)压强为2.4ˑ105Pa,m/z扫描范围100 800Amu.2㊀结果与讨论2.1㊀三种抗生素药物光降解动力学根据图1所示的吸收光谱图看出,3种抗生素在波长300nm至400nm之间均有吸收.因此,在模拟日光光照下,四环素㊁土霉素以及红霉素能吸收日光直接光降解.图1㊀3种抗生素的吸收光谱Fig.1㊀UV-vis absorption spectra of the three antibiotics光解实验暗对照中,3种抗生素溶液均没有明显的降解,这表明光解实验中微生物作用㊁水解作用所引起的3种抗生素的降解可以忽略.光照实验中,四环素㊁土霉素㊁红霉素3h的降解率分别达到66．87%㊁90.55%和92.80%.如图2,分别对3种抗生素以-ln(C t/C0)对时间t作图(其中,C0为抗生素初始浓度,C t为照射时间t min后的浓度,C t/C0为剩余百分率),可以得到一条直线,并且相关系数R2均大于0.95,可见3种抗生素的光降解过程均遵循准一级反应动力学,它们的一级反应方程㊁速率常数k(min-1)㊁半衰期t1/2(min)和相关系数(R2)均在表2中给出.由动力学方程可以看出,3种抗生素药物的降解反应速率均是先快后慢;3种抗生素药物的反应速率常数分别为0.0064min-1㊁0.0138min-1㊁0.0155min-1,表明在实验条件下,红霉素的降解速率最快,其次是土霉素,四环素最慢.㊀㊀8期李圆杏等:模拟日光照射下三种抗生素的光降解行为1515图2㊀3种抗生素的光解动力学曲线Fig.2㊀Photodegradation kinetic curves of the three antibiotics表2㊀3种抗生素光解的动力学方程及动力学参数Table2㊀Photogradation kinetic equations and kinetic parameter of the three antibiotics 名称一级反应方程速率常数(k)/min-1半衰期(t1/2)/min相关系数(R2)四环素C t=332.6e-0.0064x0.0064108.300.9942土霉素C t=715.1e-0.0138x0.013850.230.9938红霉素C t=782.7e-0.0155x0.015544.720.9956对于大环内酯类抗生素(如泰乐菌素),曾有研究发现其光化学反应动力学包括两个阶段:首先发生光致异构,反应较快;而后发生光降解,反应较慢.这两个阶段均可用一级反应动力学方程表征[13].红霉素属于大环内酯类抗生素[14],实验中所表现出来的先快后慢的光降解反应特征,与这一研究结论相一致.对于四环素类抗生素,在吸收光子发生直接光解的同时还可以发生自敏化光解.Werner等在研究四环素的光解时发现四环素的自敏化光解过程的发生,加快了四环素的光降解速率,并且其反应速率受初始浓度的影响[15].Castillo等[16]研究发现,在可见光照射下,四环素类抗生素可通过基态电子转移产生阴离子自由基(RF-㊃),并且进一步产生超氧阴离子自由基O-㊃2,同时激发三重态3RF∗可将能量传递给溶解氧产生1O2,并通过试验证明,强力霉素㊁甲稀土霉素㊁去甲金霉素和土霉素都可与1O2和O-㊃2发生反应进行光解.本实验研究中,四环素与土霉素均属于四环素类抗生素,其光降解速率都表现为先快后慢,推测其中一种原因可能就是因为随着光降解反应的进行,抗生素的浓度逐步降低,自敏化光解的贡献越来越小,从而导致了光降解速度变慢.3种抗生素的反应速率变化趋势虽然相似,但引起该反应趋势的原因却不尽相同,因此有必要确定抗生素降解产物,从而更好地了解抗生素药物的光降解途径.2.2㊀3种抗生素药物的降解产物及途径基于LC-MS降解产物质谱图谱,结合母体化合物的分子结构和可能的化学键断裂方式,推测3种抗生素药物的光降解途径.四环素降解产物质谱图显示,有两种产物,分别为P1和P2,推测四环素的降解机理可能如图3.图3㊀四环素的光降解路径Fig.3㊀Photolysis path of tetracycline㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学32卷1516P1是母体结构中苯环开裂后降解的产物,该产物的开环方式与oka等检测到的四环素开环降解的内酯类产物相同[7].四环素降解产物中还检测到另外一个产物P2.分析其结构特征,推测P2可能是四环素分子胺基上的两个甲基( CH3)以及母环上的羟基( OH)降解脱去得到的产物,这一点与Jiao等研究四环素光降解结果相类似[8].土霉素光降解产物质谱图,有P3和P4两个碎片结构,推测土霉素的降解机理可能如图4所示.因土霉素又叫氧四环素,与四环素同属四环素类抗生素,其降解机理可参考四环素.P3是母体结构中苯环开裂后生成的产物,而P4可能是土霉素的取代基团发生降解脱除 CH3㊁ NH2㊁ OH以及 CONH2而生成的.图4㊀土霉素的光降解路径Fig.4㊀Photolysis path of oxytetracycline红霉素降解产物质谱图显示,只有P5一个碎片离子,可推测红霉素的降解机理为图5.P5是母体结构的羟基( OH)脱去得到的降解产物.图5㊀红霉素的光降解路径Fig.5㊀Photolysis path of erythromycin3㊀结论(1)模拟日光照射下,纯水中四环素㊁土霉素和红霉素都发生了直接光降解,其光降解反应均遵循准一级动力学方程,在同样的实验条件下,红霉素的降解速率要快于四环素和土霉素.(2)基于LC-MS检测分析,四环素光降解路径主要是四元环开裂及胺基上的两个甲基( CH3)以及母环上的羟基( OH)降解脱去得到两种降解产物.土霉素光降解路径主要是母体结构中苯环开裂以及取代基发生降解脱除 CH3㊁ NH2㊁ OH以及 CONH2等基团所致.红霉素光降解只检测出一种产物,主要是母体结构脱去羟基( OH)得到的降解产物.致谢:本实验是在复旦大学环境与工程系宋卫华教授实验室完成的,宋教授给予了精心的实验指导,在此表示感谢.参㊀考㊀文㊀献[1]㊀葛林科,张思玉,谢晴,等.抗生素在水环境中的光化学行为[J].中国科学,2010,40(2):124-135[2]㊀Kummerer K.Antibiotics in the aquatic environment A review-Part I[J].Chemosphere,2009,75:417-434㊀8期李圆杏等:模拟日光照射下三种抗生素的光降解行为1517㊀[3]㊀Cardoza L A,Knapp C W,Larive C K,et al.Factors affecting the fate of ciprofloxacin in aquatic field systems[J].Water Air Soil Poll,2005,161:383-398[4]㊀Segura PA,Francois M,Gagnon C,et al.Review of the occurrence of antiinfectives in contaminated wastewaters and natural and drinkingwaters[J].Environ Health Persp,2009,117:675-684[5]㊀Edhlund B L,Arnold W A,McNeill K.Aquatic photochemistry of nitrofuran antibiotics[J].Environ Sci Technol,2006,40:5422-5427[6]㊀Walse S S,Morgan S L,Kong L,et al.Role of dissolved organic matter,nitrate,and bicarbonate in the photolysis of aqueous fipronil[J].Environmental Science Technologyl,2004,38:3908-3915[7]㊀Oka H,Ikai Y,Kawamura N,et al.Photodecomposition products of tetracycline in aqueous solution[J].Journal of Agricultural and FoodChemistry,1989,37(l):226-231[8]㊀Jiao.S.J,Zheng.S.R,Yin.D.Q,et al.Aqueous photolysis of tetracycline and toxicity of photolytic products to luminescent bacteria[J].Chemosphere,2008,73(3):377-382[9]㊀Knapp C W,Cardoza L A,Hawes J N,et al.Fate and effects of enrofloxacin in aquatic systems under different light conditions[J].Environmental Science Technology.2005,39:9140-9146[10]㊀Jiao Shaojun,Zheng Shourong,Yin Daqiang,et al.Aqueous oxytetracycline degradation and the toxicity change of degradation compoundsin photoirradiation process[J].Journal of Environmental Sciences,2008,20:806-813[11]㊀Weidong Kong,Chunge Li,Jenna M,et al.Characteristics of oxytetracycline sorption and potential bioavailability in soils with variousphysical-chemical properties[J].Chemosphere,2012,87(5):542-548[12]㊀Hong-Thih Lai,Jing-Ju Lin.Degradation of oxolinic acid and flumequine in aquaculture pond waters and sediments[J].Chemosphere,2009,75:462-468[13]㊀Werner J J,Chintapalli M,Lundeen R A,et al.Environmental photochemistry of tylosin:Efficient,reversible photoisomerization to a less-active isomer,followed by photolysis[J].J Agr Food Chem,2007,55:7062-7068[14]㊀Keisuke Ikehata,Naeimeh Jodeiri Naghashkar,Mohamed Gamal El-Din.Degradation of aqueous pharmaceuticals by ozonation andadvanced oxidation processes:A review[J].Science and Engineering,2006,28:353-414[15]㊀Werner J J,Amold W A,McNeil K.Water hardness as a photochemical parameter:Tetracycline photolysis as a function of calciumconcentration,magnesium concentration,and pH[J].Environmental Science&Technology,2006,40(23):7236-7241[16]㊀Castillo C,Criado S,Dfaz M,et al.Riboflavin as a sensitizer in the photodegradation of tetracyclines:Kinetics,mechanism andmicrobiological implications[J].Dyes and Pigments,2007,72:178-184.Photodegradation behavior of three antibiotics with solar simulatorLI Yuanxing㊀㊀HUANG Hong∗㊀㊀LIU Zhen(College of marine science,Shanghai Ocean University,Shanghai,201306,China)ABSTRACTAntibiotics are frequently detected as emerging pollutants in aqueous environment.Three antibiotics widely used in China(tetracycline,oxytetracycline,erythromycin)were selected to investigate the degradation kinetics by identifying and determining the concentrations of antibiotics in water with solar simulator(1.7kW xenon lamp,300nmɤλɤ400nm).The results indicate that photodegradation occurd for the three antibiotics under simulated sunlight irradiation.The degradation rates obtained after3h were66.07%,90.55%,and 92.8%,respectively.The kinetic analysis indicated that the pseudo-first-order kinetic model described their degradation processes well.The degradation rate constants(k)are0.0064min-1,0.0138min-1and 0.0155min-1,respectively,and their half-life(t1/2)are108．30min,50．23min and44．72min, respectively.In addition,the byproducts from the three antibiotics photolysis were analyzed using high-performance liquid chromatography mass spectrometry(LC-MS),and the possible degradation pathways of the tested antibiotics were proposed.Keywords:tetracycline,oxytetracycline,erythromycin,photodegradation.。

喹诺酮类抗生素在水环境中危害及降解特性研究进展张力媛;马秀兰;王富民;边炜涛;王玉军;高迪【摘要】喹诺酮类抗生素作为临床上使用的第二大类抗菌药物，其滥用对生态环境和人类健康产生了巨大的危害。

本文通过对国内外喹诺酮类抗生素的来源、危害、降解等行为特点及对生态效应相关的研究进行阐述，探讨光解、化学氧化、生物降解等降解方法及其在自然环境中经济高效的降解方法，为今后喹诺酮类抗生素的有效利用和水资源的有效利用提供理论依据。

%Quinolone antibiotics is the second successful family of antibiotics developed for clinical application. The abuse of quinolone antibiotics causes great damage to natural environments and human health. The sources, the dangers and degradation performance of quinolone antibiotics, and the impact on ecological effect induced by antibiotics were reviewed. The degradation method of quinolone antibiotics, like photolysis, chemical oxidation and biodegradation was also studied, to further develop a high-efficiency and low-cost degradation method in nature environments. It may provide a powerful theory for the effectively application of quinolone antibiotics and water resources.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(011)010【总页数】3页(P22-23,26)【关键词】喹诺酮类抗生素;水环境;危害;降解【作者】张力媛;马秀兰;王富民;边炜涛;王玉军;高迪【作者单位】吉林农业大学资源与环境学院，吉林长春 130118; 国家城市供水水质监测网长春监测站，吉林长春 130022;吉林农业大学资源与环境学院，吉林长春 130118;吉林农业大学资源与环境学院，吉林长春 130118;吉林农业大学资源与环境学院，吉林长春 130118;吉林农业大学资源与环境学院，吉林长春130118;吉林农业大学资源与环境学院，吉林长春 130118【正文语种】中文【中图分类】X52喹诺酮类抗生素是近年来在兽用和医用中使用最广泛的抗生素。

水环境中红霉素和罗红霉素抗生素光降解的研究
肖健;刘林梅;邹世春
【期刊名称】《广州化学》
【年(卷),期】2008(033)002
【摘要】采用固相萃取分离富集,LC-MS-MS为检测平台,研究了水环境中低浓度(10 mg/L)红霉素和罗红霉素的光降解效率及其影响因素.结果表明,在接近中性(pH=7.5)的水溶液中,经过1 h的光照,两种抗生素的光降解率在30%以下;而在有2000mg/L TiO2催化剂存在时,光照15 min,二者的降解率即可分别达95.5%和97.2%,此时溶液的pH值对光催化降解的影响不大.实验也表明,光直接降解反应和光催化降解反应均符合一级反应动力学.
【总页数】6页(P1-5,12)
【作者】肖健;刘林梅;邹世春
【作者单位】深圳市环境监测中心站,广东,深圳,518049;中山大学,化学与化学工程学院,广东,广州,510275;中山大学,化学与化学工程学院,广东,广州,510275
【正文语种】中文
【中图分类】X52
【相关文献】
1.罗红霉素缓释片与罗红霉素片治疗急性呼吸系感染的临床研究 [J], 曹丽华;王慧玲;霍丽;王镇山;徐启勇;章辉;刘德梦;刘晓菊
2.反相高效液相色谱法测定罗红霉素阴道栓中罗红霉素的含量 [J], 张建新;王强;金
勇;李颖
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4.罗红霉素联合敏感抗生素治疗铜绿假单胞菌生物被膜病的临床研究 [J], 唐义平;陈平
5.水环境中内分泌干扰物的光降解行为研究Ⅳ——雌酮在水溶液中的光降解 [J], 刘彬;路平;邓琳;邓南圣
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四环素类抗生素在地表水中的光降解机理研究作者：江秀萍来源：《环球市场》2019年第20期摘要：四环素类抗生素是一类广谱性抗菌药，主要用于治疗与预防人类和动物疾病及细菌感染。

由于在水体中不断累积，对生态环境和人体健康构成潜在威胁。

文章重点介绍了四环素类抗生素在地表水中的直接光解、间接光解和自敏化光解三种光降解动力学机制，并对此做出总结。

关键词：四环素类抗生素;地表水;光降解一、引言四环素类抗生素（TCs）包括金霉素、土霉素、四环素、强力霉素和多种半合成四环素[1]。

在我国，因其质优价廉被大量应用于临床和畜禽饲养业中[2]。

但由于四环素类抗生素的水溶性较好，在体内难以代谢，大部分直接排出体外，随粪便还田进入土壤，并最终进入地表水中污染水体[3]。

对于四环素类抗生素在水体中的污染较，研究较多的集中在北美、欧洲等发达国家[4]，并陆续在土壤、水体等环境中检测到了四环素药物的存在，而我国关于抗生素污染的研究处于起步阶段，国内相关报道较少[5]，但也曾多次检测出地表水中抗生素残留[6]，其中黄浦江污染较严重的是磺胺类和四环素类抗生素[7]，其所带来的生态毒害不可轻视。

二、地表水中四环素类抗生素的主要来源由于四环素类抗生素用量大，被生物体利用的又少，85%以上的抗生素通过尿液和粪便排出体外进入环境[8]。

报告显示，2011年全美所售的抗生素中80%用于牲畜的饲养，四环素药品就占2/3以上[6]。

而水产养殖废水对残留的抗生素通常未作处理就直接排放[9]，而进入水环境中，污染地表水。

医院丢弃的过期抗生素及残留在藥瓶和器械上的抗生素，也是其来源之一。

三、四环素类抗生素在地表水中的光降解抗生素能否降解取决于其分子结构，由于TCs分子中含有酞氨基（CONH2），而其中的C-N键在光照下断裂生成脱氨基类物质[10]，说明其能够降解。

在天然水体中，光降解是其主要的降解方式[11]。

（一）直接光解动力学直接光降解指的是化合物分子在吸收光子的能量后，跃迁至激发单重态再发生反应而转化为产物的过程[12]，其光解反应遵循准一级反应动力学[13]。

摘要:抗生素的滥用对环境造成的污染现已成为人们关注的热点问题,本文综述了抗生素的来源、在水体中的环境效应以及抗生素污染的危害防御机制。

关键词:抗生素;水体污染;危害防御1引言抗生素是一种新型环境污染物，不仅对生态环境造成威胁，还严重影响人类健康。

滥用抗生素所带来的环境和健康问题，亟待解决[1]。

抗生素的用途主要是预防治疗人畜疾病、消除农业病虫害等各个方面。

相关调查表明，我国作为抗生素使用大国，每年原料产量约是2.1×105吨，且主要用于医疗及农业行业。

由于抗生素在人、畜体内代谢率极低，在环境中检测到的抗生素越来越多[2]。

由此带来抗生素污染的环境问题，诱发耐药细菌的出现，破坏生态系统平衡，威胁生物生存。

2抗生素在水环境中的生态效应地表水、养殖场都检测出抗生素存在，与污水厂和天然地表水相比较，地下水的抗生素污染情况较低。

抗生素存在于水体中，影响水中微生物组成及活性，改变微生物生态结构。

在池塘中，池塘底泥因抗生素存在而保持相对较低的微生物活性，从而产生相对厌氧的环境，这种厌氧条件下，有机物会产生硫化物、氨气等毒性较大的副产物，从而又降低了底泥中有机物降解率，形成恶性循环。

在海洋环境中抗生素改变海洋生态系统的群落结构，改变甚至阻止海洋生态系统物质循环，使海水中物种多样性降低，破坏海洋生态系统原有的稳定[3]。

人类如若长期饮用含抗生素的水，或使用含抗生素的食物，则会对健康造成极大威胁。

可能引起肠道疾病、过敏，严重时还会引起食物中毒甚至致癌、致畸、致突变，干扰人体各项功能。

3抗生素的危害防御机制3.1政府加强法制监管。

我国抗生素滥用情况较为严重，政府需对全国各地区开展全面检测与调查，进而确定我国各地区抗生素污染现状及污染严重的抗生素种类。

监管部门应要求各级医院将含大量抗生素的医疗污水集中处理，防止其与生活污水混合。

政府应制定各介质中抗生素含量标准，做到科学立法，严格执法，违法必究。

3.2各行业科学使用抗生素、禁止滥用抗生素。

光催化复合氧化技术处理水中抗生素的实验研究光催化复合氧化技术处理水中抗生素的实验研究引言：随着现代医疗水平的提高，抗生素的使用量也在逐渐增加，而抗生素的排放和流入水环境中已成为当今世界面临的一个严重问题。

抗生素在水环境中的存在不仅对水生生物造成了威胁，而且可能导致抗生素耐药性的传播。

因此，研究一种有效的方法来降解水中抗生素是非常重要的。

方法：本研究采用光催化复合氧化技术来处理水中抗生素。

实验中使用的催化剂是二氧化钛（TiO2），钼酸铵（NH4Mo7O24）和碳基材料（C）的复合物。

首先，我们在一定浓度的抗生素溶液中添加了催化剂，然后通过光照来激活催化剂。

光照条件是使用可见光波长为420 nm的LED灯照射。

结果：实验结果表明，光催化复合氧化技术对水中抗生素具有良好的降解效果。

经过4小时的处理，催化剂能够将抗生素的浓度降低到非常低的程度。

此外，我们还研究了不同因素对降解效果的影响，包括催化剂的浓度、光照强度和反应温度。

实验结果显示，催化剂浓度和光照强度的增加以及反应温度的升高都能显著提高降解效果。

讨论：光催化复合氧化技术可以通过催化剂的激活来降解水中的有机污染物。

在本实验中，我们使用了二氧化钛作为催化剂，而钼酸铵和碳基材料作为催化剂的增强剂。

二氧化钛是一种常用的光催化剂，其在光照条件下能够产生带有活性氧物种的电子和空穴。

钼酸铵和碳基材料的加入不仅能提高催化剂的光催化活性，还能增加催化剂的稳定性，从而提高降解效果。

结论：本研究通过实验研究证明，光催化复合氧化技术是一种有效的处理水中抗生素的方法。

该技术能够将水中抗生素的浓度降低到非常低的水平，从而减少对水环境的污染和对生物的危害。

对于未来的研究，我们可以进一步探索不同催化剂的复合物以及进一步优化反应条件，以提高降解效果。

尽管光催化复合氧化技术在处理水中抗生素方面取得了显著的成果，但该技术仍面临一些挑战。

首先，催化剂的成本较高，需要进一步降低成本。

其次，催化剂的回收和再生也是一个难题，需要寻找高效的回收和再生方法。

光芬顿和电芬顿在抗生素降解方面的研究及认识光芬顿和电芬顿是两种常用的光化学和电化学技术，用于废水处理和环境修复。

它们可以通过光催化和电化学氧化的方式将有害物质转化为无害的物质，起到净化环境的作用。

近年来，研究人员发现光芬顿和电芬顿在抗生素降解方面有着潜在的应用价值，成为了抗生素降解领域的研究热点。

光芬顿和电芬顿技术的原理是利用光催化剂或电化学氧化剂产生的活性氧化物质，将有机物质氧化降解成水和二氧化碳。

具体来说，光芬顿技术是利用紫外光照射下，钛酸盐等催化剂产生的羟基自由基或过氧化氢等活性氧化物质来氧化有机物质。

而电芬顿技术则是通过电解反应产生的过氧盐根等活性氧化物质来氧化有机物质。

这两种技术都具有高效、无二次污染、操作简便等优点，因此在环境修复领域得到了广泛应用。

近年来，研究人员发现光芬顿和电芬顿技术在抗生素降解方面具有很大的潜力。

一方面，抗生素是一种有机物质，可以被光芬顿和电芬顿产生的活性氧化物质氧化降解成无害的物质。

抗生素在环境中的存在形式复杂多样，常常以固体或悬浮态存在，难以通过传统的生物降解方法去除。

而光芬顿和电芬顿技术可以在无需将抗生素转化成溶解态的情况下，直接将其氧化降解成无害的物质，因此具有很大的优势。

目前，关于光芬顿和电芬顿在抗生素降解方面的研究已经取得了一些进展。

研究人员通过实验发现，光芬顿和电芬顿技术可以有效降解多种常见的抗生素，如青霉素、红霉素、土霉素等。

在一定的光照条件或电化学条件下，这些抗生素可以被迅速而彻底地氧化降解成无害的物质，从而实现了对抗生素的有效去除。

而且，光芬顿和电芬顿技术在抗生素降解方面的适用范围很广，不受抗生素的种类和浓度的限制，对于不同种类的抗生素都能够取得很好的降解效果。

除了实验研究外，研究人员还对光芬顿和电芬顿技术在抗生素降解方面的机理进行了深入的探讨。

他们发现，光芬顿和电芬顿技术在降解抗生素过程中，主要是通过活性氧化物质与抗生素分子中的双键、羟基、氨基等官能团发生氧化反应，将其分解成较小的无害的碳氢化合物。

污水处理厂出水中常见抗生素光降解去除规律研究进展污水处理厂出水中常见抗生素光降解去除规律研究进展近年来，随着人口数量的增加和城市化进程的加快，水资源的供需矛盾日益突出。

与此同时，抗生素的广泛使用以及其存在于水环境中的量的不断增加，已经引起了广泛关注。

抗生素的存在对水环境和人类健康都带来了巨大的潜在威胁。

污水处理厂在净化水环境中的作用日益重要，对于抗生素的去除具有重要的意义。

科学家们通过研究发现，光降解是一种有效的方法来去除废水中的抗生素。

光降解可以通过利用紫外光、可见光和紫外可见光等不同波长的光照射，将抗生素分解为无害的物质。

在光照条件下，处于激发态的抗生素能够与氧化剂或者水中的自由基反应，从而降解为无害的化合物。

研究显示，光降解可以有效地去除常见的抗生素，如四环素类、青霉素类、头孢菌素类和阿奇霉素类等。

然而，抗生素的光降解并不是一种普适的方法，其去除效果受多种因素的影响。

首先，抗生素的结构和化学性质对光降解的效果有明显的影响。

某些具有复杂结构和重氮基团的抗生素，相对于其他结构简单的抗生素在光降解中更难以分解。

其次，光降解的效果受到光照强度和照射时间的影响。

较高的光照强度和较长的照射时间会显著提高光降解的效率。

此外，废水中的其他化合物的存在也会影响抗生素的光降解。

一些有机污染物和无机离子可能与抗生素发生竞争性反应，从而降低光降解的效率。

近年来，人们通过调整光降解反应的条件和采用一些改良方法，提高了光降解抗生素的效率。

例如，增加光照强度和延长照射时间可以提高光反应的效果。

同时，添加一些助剂，如催化剂、降解剂和氧化剂，可以显著提高抗生素的光降解效果。

此外，采用一些高级氧化技术，如光催化氧化技术和光致电化学氧化技术，也能够有效地去除废水中的抗生素。

然而，目前关于抗生素的光降解的研究还存在一些不足之处。

首先，大多数研究还只限于实验室规模，缺乏实际工程应用的研究。

其次，对于废水中其他化合物与抗生素的光降解的相互作用以及处理过程中产生的中间产物的分析还不够充分。

水中磺胺类抗生素的光降解及富里酸对其光降解的影响孙兴霞;许毓
【期刊名称】《中国科学技术大学学报》
【年(卷),期】2013(043)008
【摘要】磺胺类抗生素是水环境中广泛存在的抗菌药物,光化学降解是其消减的重要途径.通过对两种磺胺类抗生素磺胺二甲基嘧啶和磺胺甲噁唑的光化学降解动力学研究,考察了其在纯水中的自敏化光降解过程以及溶解性有机物富里酸对其光化学降解的影响.结果表明,这两种磺胺类抗生素在纯水中的光化学降解反应均符合准一级动力学,但两者的自敏化光化学降解机理不同.水环境中富里酸浓度的大小会对其光化学降解产生重要影响:对于磺胺二甲基嘧啶,水中富里酸浓度较高(20,50,100 mg/L)时会促进它的光降解,浓度较低时(2 mg/L)不利于其光降解；对于磺胺甲噁唑,低浓度富里酸(0.2,2 mg/L)会促进其光降解,高浓度富里酸(20,50,100 mg/L)则抑制其光降解.
【总页数】7页(P654-660)
【作者】孙兴霞;许毓
【作者单位】中国科学技术大学化学系,安徽合肥230026;中国科学技术大学化学系,安徽合肥230026
【正文语种】中文
【中图分类】X131.2
【相关文献】
1.光降解对高原湖泊富里酸与重金属相互作用的影响 [J], 杜玮;孙孝龙
2.光降解剂体系对降解薄膜光降解行为的影响 [J], 陶靖;王玉忠
3.光降解-超声波耦合处理磺胺类药物废水的研究 [J], 朱小米;石文艳
4.复合光降解剂对PE薄膜光降解的影响 [J], 刘光耀;郑长义
5.新型光降解体系对光/生物降解薄膜光降解行为的影响 [J], 陈建华;王鹏;孟令辉;舒静;郑彤;赵宝秀
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抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除研究进展抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除研究进展引言：抗生素是一类能够抑制或杀灭细菌的药物，被广泛应用于医学、农业和畜牧业等领域。

然而，长期和滥用的抗生素使用导致了环境中的抗生素污染问题。

抗生素及其抗性基因在环境中的存在，不仅威胁人类健康，还对生态系统稳定性产生负面影响。

因此，研究抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除具有重要意义。

一、抗生素及其抗性基因的环境污染抗生素及其代谢产物在医疗废水、养殖废水、农田施药等活动中进入环境水体，形成了抗生素的环境污染。

抗生素污染的主要来源是抗生素的应用和排放，其中特别是畜牧业的抗生素使用量占比较高。

此外，抗生素使用和废弃药物丢弃不当等因素也加剧了抗生素及其抗性基因的环境污染。

抗生素及其抗性基因的环境污染给水体生态安全和人类健康带来了极大的风险。

二、抗生素及其抗性基因的降解机制抗生素及其抗性基因在环境中的降解与细菌、真菌、植物等生物以及光化学反应、热解等非生物因素有关。

生物降解是抗生素及其抗性基因在环境中最为重要的降解方式。

细菌通过产生酶降解抗生素，真菌和植物通过化学代谢作用使抗生素减少活性，从而实现降解的目的。

此外，光照、温度和pH值等环境因素对抗生素的降解也起到一定的影响。

三、抗生素及其抗性基因的去除技术针对抗生素及其抗性基因的环境污染问题，科研人员开展了多种去除技术的研究。

常见的技术包括生物吸附、化学氧化、光解和电化学降解等。

生物吸附是指利用生物材料高效去除抗生素及其抗性基因的技术。

化学氧化是通过增加氧化剂或还原剂来降解抗生素及其抗性基因。

光解是利用紫外光或可见光来引发降解反应。

电化学降解是利用电化学反应中的电流、电压和电极上的起到去除抗生素及其抗性基因的作用。

这些去除技术在一定程度上可以有效去除水体中的抗生素及其抗性基因。

四、抗生素及其抗性基因的环境风险评估与监测抗生素及其抗性基因的环境风险评估和监测是保护环境和人类健康的必要手段。