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。

  现在我就们 知道,多数抗生素类药物在人和动物机体内删改时会 要能被删改代谢,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。如保降解防止水体中的抗生素,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)媒体媒体合作,研发了低温等离子体废水防止技术,利用自行研制的医疗废水防止一体机产生臭氧,对喹诺酮类抗生素为代表的诺氟沙星进行降解防止。你这俩防止技术简便易行、成本较低且一般不想产生二次污染,目前已成功应用于40多个污水防止案例。

  与此同时,我就们 还利用棘层增强拉曼光谱分析降解产物,研究了其降解诺氟沙星的数率及机理,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,其成分非常繁复,不仅包括各种难降解有机物、各类细菌和病毒,还所含絮状的抗生素。哪几个所含抗生素的废水,一旦不经防止将会防止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,同时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防止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、气态前一天的物质第四态,人工取得的最好的办法是另一五个 电极之间外加高电压,当达到击穿电压时甲烷乙炔气体体分子被电离产生的混合甲烷乙炔气体体要是等离子体。虽然放电过程中电子温度很高,但重离子温度很低,整个体系呈现低温情形,要是称为低温等离子体。

  “在特定的条件下我就们 利用低温等离子体,可不都可以对抗生素起到较好的分解效果。”黄青说,将会低温等离子体局部带电,而且 局部有氧化性、还原性,利用你这俩型态可不都可以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这俩课题,通过研究他发现了低温等离子体可不都可以杀灭蓝藻并降解藻毒素,你这俩研究成果要是被国内外媒体广泛报道。另一五个 偶然的将会,黄青了解到国内水体抗生素超标严重,可不都可以用低温等离子体来降解抗生素、为水环境治理做点事呢?

  将会低温等离子体作用最好的办法和产生物质的成分比较繁复,要做成要能使用的技术,一切都无从借鉴,需用从基础的研发现在现在要是刚开始起步。

  “严格来说,从原理到技术,我就们 开展等离子体防止污染物的研究将会超过10年了。从308年起,我就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。我就们 从2016年现在现在要是刚开始和媒体媒体合作者,研发有关水体有机污染物防止的等离子体技术,你这俩阶段删改时会 三、四年了。”黄青告诉记者,我就们 提出了利用低温等离子体技术防止降解诺氟沙星的方案,而且 发现防止过程中臭氧降解作用效果明显。为此,我就们 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成熟的句子的句子图片 图片 图片 是什么是什么 应用于多个水污染治理项目,我就们 和媒体媒体合作企业可不都可以说是走在了前列。”黄青说。

  通力媒体媒体合作,新产品暗含大潜力

  “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,将会等离子体作用最好的办法和机理繁复,对于不同物质防止的作用最好的办法和机理将会删改时会 所不同,要是需用开展机理方面的基础研究。“而这对于企业而言,风险和周期长是好的反义词的。”黄青说,产品研发过程中,哪几个实验室容易攻克的问题报告 报告 ,在变成产品时却难以绕开。低温等离子体是你这俩高级氧化技术,而且 ,在适当条件下,它的作用既有氧化性又有还原性,针对不同物质的防止,需用研究各种作用最好的办法和相关机理。在实用性方面,既要考虑和防止能耗问题报告 报告 ,又要做成产品推向实用,而且 ,技术成果的转化需用和媒体媒体合作者。

  “在成果转化的过程中,我就们 的媒体媒体合作企业华丰环保给予了大力支持,防止了产品开发中的有些问题报告 报告 。”黄青说,不得劲是研发具体仪器产品的阶段,媒体媒体合作企业要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在任何药剂、一般不想造成二次污染、简便易行、成本较低,而且 它还是你这俩复合防止技术,有防止多种物质的能力和潜力。”黄青表示,该技术的分解数率取决于抗生素残留的初始浓度和作用时间,根据情形取舍条件,一般达到70%—90%即可;在一般情形下适当使用该技术,不想产生二次污染和环境危害。“而且 成本不高,设备成本跟传统水防止设备相比差越来太大,甚至需用略低有些,运营成本则比传统水防止设备需用低20%—30%,一般企业都能负担得起。”

  推广应用,水体洁净室度将提高

  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。研究团队与企业同时研发的“等离子体污水防止一体机”目前将会面市,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防止领域,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防止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30纳克每升,而我国东南部要是地区水体的抗生素残留值将会超过30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最好的办法进行配合,将可不都可以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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