近期，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院技術生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員黃青課題組通過設置不同氣體條件，利用低溫等離子體技術，對廣譜類代表性抗生素諾氟沙星進行處理，發(fā)現(xiàn)低溫等離子放電產(chǎn)生的活性因子對降解水體中的抗生素有重要作用。相關成果被環(huán)境科學類期刊Chemosphere在線發(fā)表。
目前，抗生素污染成為威脅環(huán)境和人類健康不容忽視的因素，其中醫(yī)療廢水是抗生素污染擴散的重要渠道。含有大量抗生素殘留的醫(yī)療廢水被排放到環(huán)境中，不僅對生態(tài)產(chǎn)生威脅，而且由于抗生素長期殘留，導致細菌耐藥性增強，也對人體健康產(chǎn)生危害。因此，發(fā)展簡便、高效的抗生素降解方法，對于凈化醫(yī)療廢水、保護環(huán)境和人類安全具有重要意義。
研究人員發(fā)現(xiàn)，氣體成分對等離子體降解抗生素效果有重要影響，且不同氣體條件下等離子體處理降解抗生素的活性物質(zhì)也存在差別。為了開發(fā)實用性技術，課題組特別選用氧氣、空氣和氮氣進行實驗，發(fā)現(xiàn)在氧氣和空氣條件下，等離子體放電對抗生素降解有顯著效果；而在氮氣等離子體放電條件下，只有添加過氧化氫，才可大幅增強降解效果。進一步研究證明，在氧氣或空氣等離子體放電處理中，放電產(chǎn)生的活性氧是抗生素降解的主要因素，其中羥基自由基起主要作用，所涉及化學反應主要是破壞諾氟沙星的哌嗪環(huán)和發(fā)生脫氟羥基化等作用；而在氮氣放電條件下，若添加過氧化氫，則活性氮是降解抗生素的主要因素。另外，研究人員還證實等離子體放電產(chǎn)生的臭氧和紫外光也可起作用。該研究為利用低溫等離子體技術處理水體中抗生素提供了理論支持，也為技術應用提供了依據(jù)和方向。
低溫等離子技術可去除環(huán)境中各種污染物，具有經(jīng)濟實用、簡便易行、無二次污染等優(yōu)點，利用該技術進行污水處理是當前研究熱點之一。黃青課題組圍繞利用低溫等離子技術解決水污染問題進行了長期基礎研究，先后圍繞藍藻細胞、藻毒素、多氯酚類、染料、六價鉻等污染物開展低溫等離子體處理效率及機理研究，有助于該技術在環(huán)境領域的應用和推廣。
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