TiO2光催化降解水体中抗生素的研究进展

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饮用水中有机污染物光催化降解研究进展

饮用水中有机污染物光催化降解研究进展本文综述了TiO2光催化技术在饮用水有机物污染物降解处理中的应用研究进展，分析了存在的问题，展望了饮用水中有机污染物光催化降解材料研究的发展方向。

标签：光催化；饮用水；有机污染物1、引言饮用水污染对人类健康带来了严峻的挑战，据世界卫生组织（WHO）调查表明，全球有80%的疾病和50%的儿童死亡都与饮用水水质不良有关。

饮用水中的有机污染物主要来源于水源中天然存在的有机物（NOM）、人工合成有机物（SOC）、消毒副产物（DBPs）等，具有致癌、致畸和致突变等作用，威胁着饮用水安全，危害人类健康，因而有必要大力开展饮用水深度处理技术研发，有效去除饮用水中难降解有机污染物[1-4]。

光催化氧化技术作为一种新型环境保护技术，具有无二次污染，能耗低、反应快、操作简单、效率高等优点，逐渐成为饮用水深度处理中的研究热点。

TiO2因其无毒、廉价、稳定、来源丰富、氧化能力强及可以重复利用等特点[5-7]，使其成为最具潜力的绿色环保型光催化材料。

TiO2在光催化反应过程中，产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH）及活性氧类（HO2·和O2·-），能有效降解饮用水中的天然有机物、人工合成有机物、消毒有机副产物等，并将其矿化为H2O、CO2和相应的无机离子（Cl-、Br-、SO42-、NO3-等），使饮用水达到深度净化效果[8-10]。

2、饮用水中天然有机物光催化降解研究天然存在的有机物主要为腐殖质（腐殖酸、富里酸和胡敏酸）。

它是饮用水消毒副产物的主要前体，其含量高低决定了饮用水中消毒副产物水平的高低。

He等[11]采用TiO2催化剂在光反應器中进行实验，在自然阳光照射下，探讨了催化剂负载量、PH值、初始浓度和光照时间等条件对腐殖酸（HA）去除效果的影响，结果表明，TiO2在自然阳光照射下可有效去除水中腐殖酸（HA）。

刘文等[12]以P-25型纳米TiO2作为催化剂，对富里酸（FA）进行了光催化氧化的实验研究，测得当FA初始浓度为9.42mg/L，TiO2投加量为0.3g/L，PH=7.00，光照40min时，FA的去除率达到98%。

《2024年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》范文

《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》篇一一、引言随着现代医学的快速发展，抗生素在人类和动物疾病治疗、农业生产和食品加工等领域的应用日益广泛。

然而，抗生素的大量使用和排放已导致其在环境中广泛存在，引发了抗生素抗性基因（ARGs）的传播和扩散问题，对人类健康和生态环境构成了严重威胁。

本文将就抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除等方面的研究进展进行综述。

二、抗生素在环境中的污染抗生素在环境中的污染主要来源于医疗废水、制药废水、农业活动和家庭垃圾等。

这些抗生素在环境中不易被降解，长期存在并积累，对水生生物和土壤微生物产生毒害作用。

此外，抗生素的残留还可能促进抗性基因的产生和传播，从而引发一系列生态问题。

三、抗性基因的传播与影响抗生素的滥用和排放促进了抗性基因的产生和传播。

抗性基因可以通过基因水平转移在细菌之间传播，使得细菌具有对抗生素的抗性。

这些抗性细菌和抗性基因可能通过食物链进入人体，对人体健康构成潜在威胁。

此外，抗性基因的传播还可能导致病原菌对现有抗生素产生耐药性，使治疗效果降低。

四、抗生素的降解与去除研究进展针对抗生素在环境中的污染问题，学者们开展了大量关于抗生素降解与去除的研究。

目前，主要的降解与去除方法包括物理法、化学法和生物法。

1. 物理法：主要包括吸附法、膜分离法和光催化法等。

其中，吸附法利用多孔材料如活性炭、生物炭等吸附抗生素，从而降低其在环境中的浓度。

膜分离法则通过膜的截留作用将抗生素从水中分离出来。

光催化法则利用光催化剂在光照条件下将抗生素分解为无害物质。

2. 化学法：主要包括高级氧化技术（AOPs）和还原技术等。

AOPs利用强氧化剂将抗生素分解为小分子物质，从而达到去除目的。

还原技术则通过还原剂将抗生素还原为无害或低毒的物质。

3. 生物法：主要包括微生物降解法和植物修复法等。

微生物降解法利用微生物将抗生素作为碳源进行降解。

植物修复法则利用植物及其根际微生物共同作用，将抗生素转化为无害物质或被植物吸收利用。

《2024年废水中抗生素降解和去除方法的研究进展》范文

《废水中抗生素降解和去除方法的研究进展》篇一废水中的抗生素降解与去除方法的研究进展一、引言随着人类对医疗保健需求的日益增长，抗生素的使用量逐渐增大。

然而，大量的抗生素未经适当处理即被排放至自然环境中，这已经成为了全球范围内的严重问题。

废水中的抗生素残留物因其潜在的对生态环境及人类健康的长期负面影响而备受关注。

因此，废水中抗生素的降解和去除方法的研究显得尤为重要。

本文将就这一领域的研究进展进行详细阐述。

二、抗生素在废水中的来源与影响抗生素在废水中的主要来源包括制药工厂的排放、医院和家庭的污水排放等。

这些抗生素进入自然环境后，可能会在生态系统中产生耐药性细菌和抗性基因，进而影响水生生态系统的健康，并对人类的饮用水安全造成潜在威胁。

三、废水中抗生素降解与去除方法的研究进展1. 物理法物理法主要是通过物理手段去除废水中的抗生素，如吸附法、膜分离法等。

其中，活性炭因其良好的吸附性能被广泛应用于抗生素的去除。

此外，纳米材料因其具有大的比表面积和良好的吸附性能，也被视为一种有效的抗生素去除手段。

2. 化学法化学法主要是利用化学反应改变抗生素的化学性质，从而降低其环境中的活性。

常用的化学法包括氧化法、还原法、沉淀法等。

其中，高级氧化技术如光催化、电化学氧化等可以有效地降解抗生素。

3. 生物法生物法是利用微生物的生物降解作用去除废水中的抗生素。

常见的生物法包括活性污泥法、生物膜法等。

此外，近年来对特定细菌和酶的研究也取得了一定的进展，这些细菌和酶能够有效地降解抗生素。

四、未来展望目前，各种方法在抗生素的降解和去除上都有一定的效果，但每种方法都存在其局限性。

未来研究应注重综合利用各种方法，发挥其各自的优势，以提高抗生素的去除效率。

此外，对于耐药性细菌和抗性基因的研究也应得到重视，以全面解决抗生素对环境的影响。

五、结论废水中抗生素的降解和去除是一个复杂而重要的研究领域。

随着科学技术的进步，各种新的技术和方法不断涌现，为解决这一问题提供了新的思路。

抗生素的高级氧化降解工艺与机理研究进展

（１．厦门大学深圳研究院，广东深圳５１８０５７；２．厦门大学环境与生态学院，福建厦门３６１００５）
摘要：介绍了高级氧化抗生素废水处理工艺，并综述了常见类型抗生素（８一内酰胺类、磺胺类、大环内酯类、
ＴｉＯ。）、臭氧及组合臭氧氧化技术（Ｏ。、Ｏ。／ＨＯ）、
Ｆｅｎｔｏｎ法（Ｆｅ／Ｈ２Ｏ２）及改进Ｆｅｎｔｏｎ法（光～Ｆｅｎｔｏｎ、
电一Ｆｅｎｔｏｎ等）、超声氧化等。该技术是通过羟基自由基（・ＯＨ）氧化分解水中有机污染物。・ＯＨ氧化能力很强（氧化还原电位高达２．８０Ｖ）。高级氧化技术处理抗生素的研究报道如表１所示。可以看出，ＴｉＯ。光催化反应３６０ａｉｒｎ可降解８２的磺胺甲嗯唑，反应１２０ｍｉｎ可降解９８林可霉素和四环素去除类、四环素类、磺胺类等抗生素
２０１４年１０月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｒｅｅｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
绦色料技
第１Ｏ期
抗生素的高级氧化降解工艺与机理研究进展
符荷花。，陈猛，熊小京
表１高级氧化技术对水中抗生素的处理效果

《2024年水体中抗生素污染及其处理技术研究进展》范文

《水体中抗生素污染及其处理技术研究进展》篇一一、引言随着现代医疗和畜牧业的快速发展，抗生素的广泛使用已经对环境造成了日益严重的威胁。

特别是在水体中，抗生素的残留污染问题愈发凸显，给生态系统和人类健康带来了潜在风险。

因此，研究水体中抗生素的污染状况及其处理技术显得尤为重要。

本文将就水体中抗生素的污染现状、来源、危害以及处理技术的最新研究进展进行综述。

二、水体中抗生素的污染现状及来源水体中的抗生素主要来源于医疗废水、工业废水、农业养殖废水以及城市生活污水等。

这些废水中含有大量的抗生素残留物，随着自然水循环和人类活动，逐渐进入江河湖泊等水体中，对水生态环境造成了严重影响。

三、抗生素污染的危害抗生素在水体中的残留会对水生生物产生直接或间接的危害。

长期暴露于低浓度的抗生素环境中，水生生物的生理机能和遗传特性可能发生改变，进而影响整个生态系统的平衡。

此外，抗生素的残留还可能使细菌产生耐药性，对人类健康构成潜在威胁。

四、水体中抗生素处理技术研究进展针对水体中抗生素的污染问题，国内外学者进行了大量的研究，提出了一系列的处理技术。

1. 物理法：包括吸附法、膜分离法等。

吸附法利用活性炭、生物炭等材料吸附水中的抗生素，从而达到去除的目的。

膜分离法则是通过反渗透、纳滤等手段将抗生素从水中分离出来。

2. 化学法：主要包括氧化法、光催化法等。

氧化法利用强氧化剂将抗生素分解为低毒或无毒的物质。

光催化法则是在光照条件下利用催化剂将抗生素分解为无害的小分子物质。

3. 生物法：包括生物膜法、活性污泥法等。

生物膜法利用微生物在载体表面形成的生物膜去除水中的抗生素。

活性污泥法则利用活性污泥中的微生物降解水中的抗生素。

五、最新研究进展及未来展望近年来，针对水体中抗生素的处理技术取得了显著的进展。

新型的纳米材料被广泛应用于吸附和催化降解抗生素。

此外，基于纳米技术的光催化技术在去除水中的抗生素方面也显示出良好的应用前景。

同时，基于人工智能的优化算法也被应用于污水处理过程的控制与优化，提高了处理效率。

光催化技术降解水中环境药物的研究进展

１中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室，广东省环境资源利用与保护重点实验室，广州５０４１６０２．中国科学院研究生院，北京１０４００９
摘要：环境水体中检测到大量药物的存在，主要包括抗生素，抗惊厥抗抑郁药物，解热和非甾体消炎药，血脂调整剂，一
中图分类号：０４．；０６３３；Ｔ９１６４１４４．２Ｅ９．２文献标识码：Ａ文章编号：１７ —９６（００）４０９—９６４５０２１０－９１０
环境药物是指一类有医学特征的化学物质，包
有效的去除方法势在必行。然而，对于这些持久性
药物通过一系列化学反应，如羟基化，环氧化，还原，水解等变成代谢产物而最终进入环境水体。水
有机质存在的情况下，其去除效果不甚理想ｌ。生ｊ引物化学处理方法对该类环境药物难于生化降解，膜过滤法处理费用高且仅适应于处理天然有机质含量少相对比较干净的地表水和地下水＿Ｊ。而高级氧化技术却由于其无可比拟的优势被创新地应用于环境药物的降解中，而光催化氧化法作为最典型的高级氧化技术已经具有很好的去除难降解有机物的实际应用价值【］１。本文主要详细介绍一类新兴
光催化降解，研究发现光催化产生的羟基自由基和四环素反应符合假一级动力学。应２ｈ四环素能反后

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。

光芬顿和电芬顿在抗生素降解方面的研究及认识

光芬顿和电芬顿在抗生素降解方面的研究及认识光芬顿和电芬顿是一种绿色环保的高效降解有机物的方法，被广泛应用于抗生素的降解研究中。

这两种方法都是通过产生活性氧种和自由基来氧化降解有机物，具有高效、无二次污染、操作简便等优点。

光芬顿是指在光照条件下，通过光催化剂催化有机物被氧化降解的过程。

光催化剂主要是将可见光转化为活性氧种的半导体材料，如二氧化钛（TiO2）、二氧化锌（ZnO）等。

光芬顿过程中，光催化剂吸收光能，产生电子和空穴，电子和空穴可以与溶液中的氧和水分子发生反应产生活性氧种（如羟基自由基和超氧阴离子）。

这些活性氧种能引发有机物的氧化降解，从而降低有机物的浓度。

光芬顿除了可以利用可见光外，还可以利用紫外光，对不同种类的抗生素进行降解。

电芬顿是指在电极作用下，通过电流引发有机物氧化降解的过程。

电芬顿过程中，电极表面形成活性氧种（如羟基自由基和过氧化氢），通过氧化还原反应将有机物氧化降解。

电芬顿可以利用直流电流（DC）和交流电流（AC）两种形式进行实验。

直流电芬顿可以通过改变电极材料、电极形状、电流密度等因素来控制降解效果。

交流电芬顿则可以通过改变交流频率、周期等参数进行控制。

电芬顿的缺点是需要消耗大量能量，但相对于传统的化学氧化降解方法，电芬顿是一种绿色环保的选择。

在抗生素降解方面，光芬顿和电芬顿都得到了广泛的研究应用。

由于抗生素是一种对人体和环境都具有潜在危害的物质，因此降解抗生素成为解决其废水处理和环境污染的重要课题。

光芬顿和电芬顿由于其高效、无二次污染的特点，成为抗生素降解的理想选择。

在光芬顿方面，研究者通过调节光催化剂的种类、浓度、光照时间和温度等条件来优化降解效果。

一些研究表明，采用改性的二氧化钛能够提高抗生素的降解效率。

光芬顿还可以与其他技术相结合，如吸附、生物降解等，进一步提高降解效果。

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ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＡｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓｂｙＴｉＯ２Ｐｈ０ｔ０ｃａｔａｌｙｓｉｓＩｉＬｕＬｉＨｕｉｘｉｎＩｍｏＺｈａｏｈｕｉＴａｏＳｈａｎｑｉａｎＩｉｕＪｉｆａｎ
在迅速地展开．
ｌｏｗｓ：ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓ，ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒｏｕｔｅ，ｋｉｎｅｔｉｃｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍ．
面进行了阐述，展望了光催化降解水体中的抗生素类污染物的研究前景．
关键词：抗生素；光催化降解；中间产物；降解途径；降解动力学
中图分类号：０６４４．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２ — ９４８Ｘ（２０１３）０１ — ００８８－０８
（ＳｏｉｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
２１００９５，Ｃｈｉｎａ）
ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｈｏｏｌ，ＮａｎｊｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖ．，Ｎａｎｊｉｎｇ
第３５卷
第１期
ｉ峡大学学报（自然科学版）
ｊｏｆＣｈｉｎａＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＵｎｉｖ．（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）
ＶＯＩ．３５ＮＯ．１
２Ｏ１３年２月
ｔｉｏｎｋｊｎｅｔｉＣ
近年来水安全问题受到世界各国的普遍关注ｎＩ．抗生素类药物作为一种以往被人们所忽视的
地从环境中去除而产生积累［．研究表明过量积累会
导致微生物抗药基因的产生，即使是在微量水平的抗
Ｋｅｙｗｏｒｄｓａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ；ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｐｒｏｄｕｃｔｓ；ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒｏｕｔｅ；ｄｅｇｒａｖｅｒａｌａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａ１ｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｙｓｔｅｍｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｓｆｏｌ
是一类由微生物产生的在低浓度下能抑制或灭杀其
他微生物的化学物质，广泛用于人类和动物治疗感染
疾病，还作为畜牧业、水产养殖业的生长促进剂使
中都检测出了抗生素 ¨。］，抗生素污染问题已经被多
个发达国家列为重要的环境问题，相关的基础研究正
生产生活常用药物，其对水生态环境及人类健康的潜
在威胁，正引起相关科学人士的密切关注．抗生素
生素下长期暴露，也会对生态环境和人体健康造成危
害ｌ “ Ｊ．目前，许多国家的河流，湖泊，地下水，饮用水
ＡｂｓｔｒａｃｔＡｄｖａｎｃｅｓｉｎｒｅｃｅｎｔｄｅｃａｄｅｏｆｐｈ０ｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｙｓｔｅｍｓａｒｅｒｅ
Ｆｅｂ．２０１３
ＴｉＯ２光催化降解水体中抗生素的研究进展
李露李辉信罗朝晖陶善倩刘济凡
（南京农业大学资环学院土壤生态实验室，南京２１００９５）
摘要：本文综述了近十多年来多种不同抗生素在水体中的光催化降解行为，从水体中的抗生素的光催化降解环境影响因素，降解中间产物和降解途径，光催化降解动力学，光催化降解机理几个方
Ｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｙｓｔｅｍｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．