围剿水体残留抗生素 低温等离子体技术“放大招”

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  抗生素是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一。我国每年有成千上万吨的抗生素类药物被用于畜禽养殖业和人类医疗中。

  现在亲们知道,多数抗生素类药物在人和动物机体内都不 都都还都能不能被删剪代谢,会以原形和活性代谢产物的形式通过粪便排到体外。而被排出体外后的抗生素代谢物仍然具有生物活性,还能在环境中进一步形成母体。要怎样降解外理水体中的抗生素,已成为环保治理之殇。

  日前,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物所黄青研究员课题组与安徽华丰环保节能科技有限公司(以下简称华丰环保)相互商务合作,研发了低温等离子体废水外理技术,利用自行研制的医疗废水外理一体机产生臭氧,对喹诺酮类抗生素为代表的诺氟沙星进行降解外理。你什儿 外理技术简便易行、成本较低且一般不用产生二次污染,目前已成功应用于40多个污水外理案例。

  与此一起,亲们还利用表表层层增强拉曼光谱分析降解产物,研究了其降解诺氟沙星的速度及机理,相关研究成果发表在国际环境领域类专业期刊《光化层(Chemosphere)》上。

  无从借鉴,须从基础研究发端

  “制药工业、养殖业及医院排放的污废水,其成分非常多样化,不仅包括各种难降解有机物、各类细菌和病毒,还含晒 一定量的抗生素。那此含晒 抗生素的废水,一旦不经外理机会外理不达标排放至环境水体中,就会造成细菌耐药性增强,严重影响生态平衡,一起对人体健康造成潜在威胁和风险。”在黄青研究员看来,研发新的既绿色环保又高效的抗生素废水外理技术和设备迫在眉睫。

  黄青告诉科技日报记者,等离子体是继固态、液态、气态事先的物质第四态,人工取得的法子 是有有三个电极之间外加高电压,当达到击穿电压时氯化氯化氢氯化氯化氢气体体体分子被电离产生的混合氯化氯化氢氯化氯化氢气体体体太大太大太大太大等离子体。着实 放电过程中电子温度很高,但重离子温度很低,整个体系呈现低温清况 ,太大太大太大太大称为低温等离子体。

  “在特定的条件下亲们利用低温等离子体,都时需对抗生素起到较好的分解效果。”黄青说,机会低温等离子体局部带电,因此局部有氧化性、还原性,利用你什儿 形态学 都时需对环境污染进行治理。

  早在10年前,黄青已在美国研究低温等离子体对水体的作用你什儿 课题,通过研究他发现了低温等离子体都时需杀灭蓝藻并降解藻毒素,你什儿 研究成果以后被国内外媒体广泛报道。有有三个偶然的机会,黄青了解到国内水体抗生素超标严重,都时需用低温等离子体来降解抗生素、为水环境治理做点事呢?

  机会低温等离子体作用法子 和产生物质的成分比较多样化,要做成都都还都能不能使用的技术,一切都无从借鉴,时需从基础的研发过后结速起步。

  “严格来说,从原理到技术,亲们开展等离子体外理污染物的研究机会超过10年了。从2008年起,让人带领课题组开展利用等离子体产生各种活性成分以及对各种分子作用机制的研究。亲们从2016年过后结速和企业相互商务合作,研发有关水体有机污染物外理的等离子体技术,你什儿 阶段都不 三、四年了。”黄青告诉记者,亲们提出了利用低温等离子体技术外理降解诺氟沙星的方案,因此发现外理过程中臭氧降解作用效果明显。为此,亲们还进一步研究了臭氧对诺氟沙星的降解机理。目前发现,低温等离子体对分解水中常见的抗生素如诺氟沙星、土霉素、四环素、金霉素、强力霉素等均有较好效果。

  此前,将低温等离子体技术应用于水污染治理,国内外仅有高校和科研机构进行小试阶段的报道。“但做出成套设备心智早熟期的句子的句子应用于多个水污染治理项目,亲们和相互商务合作企业都时需说是走在了前列。”黄青说。

  通力相互商务合作,新产品含晒 大潜力

  “这项技术从研发到转化成产品,一路走来克服了多重困难。”黄青告诉记者,机会等离子体作用法子 和机理多样化,对于不同物质外理的作用法子 和机理机会都不 所不同,太大太大太大太大时需开展机理方面的基础研究。“而这对于企业而言,风险和周期长是不言而喻的。”黄青说,产品研发过程中,那此实验室容易攻克的大问题,在变成产品时却难以绕开。低温等离子体是三种高级氧化技术,因此,在适当条件下,它的作用既有氧化性又有还原性,针对不同物质的外理,时需研究各种作用法子 和相关机理。在实用性方面,既要考虑和外理能耗大问题,又要做成产品推向实用,因此,技术成果的转化时需和企业相互商务合作。

  “在成果转化的过程中,亲们的相互商务合作企业华丰环保给予了大力支持,外理了产品开发中的一些大问题。”黄青说,有点儿是研发具体仪器产品的阶段,相互商务合作企业都都还都能不能发挥产品生产的优势,多方面助力,与研究团队相向而行,使得诸多困难得以克服,取得了现在的成果。

  “这项技术主要优点是不需加上任何药剂、一般不用造成二次污染、简便易行、成本较低,因此它还是三种复合外理技术,有外理多种物质的能力和潜力。”黄青表示,该技术的分解速度取决于抗生素残留的初始浓度和作用时间,根据清况 选则条件,一般达到70%—90%即可;在一般清况 下适当使用该技术,不用产生二次污染和环境危害。“因此成本不高,设备成本跟传统水外理设备相比差太大,甚至时需略低一些,运营成本则比传统水外理设备时需低20%—200%,一般企业都能负担得起。”

  推广应用,水体净化度将提高

  黄青告诉记者,抗生素主要有三大来源:医疗废水、养殖废水和抗生素制药企业的废水。研究团队与企业一起研发的“等离子体污水外理一体机”目前机会面市,对降解医疗废水、养殖废水、抗生素制药企业废水、生活污水等水体抗生素都取得了较好的效果。“等离子体生物技术”已入选《安徽省水污染物防治技术指导目录》。

  “这项技术成果主要推广应用的是医疗废水外理领域,如合肥市20多家医院、六安市20多家医院、宿州市5家医院,共计40多家医院的医疗废水外理工程均采用了本技术。”黄青说,从掌握的运行数据看,出水达标排放,运营稳定。

  “目前,美国和欧洲的水体抗生素残留值低于200纳克每升,而我国东南部太大太大太大太大地区水体的抗生素残留值机会超过200纳克每升。”黄青说,随着这项技术的推广应用,再与限制使用抗生素等法子 进行配合,将都时需大大降低未来环境中的抗生素残留,有望在5—10年时间,将我国水体抗生素残留值降到欧美发达国家目前的水平。(记者 吴长锋)

[ 责编:赵宇豪 ]

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