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含抗生素的東莞廢水處理


 近年來, 抗生素在環境中的污染特征、環境歸趨和生態風險已引起了廣泛關注(Kummerer, 2009).克拉霉素(Clarithromycin, CLA)是一種典型的大環內酯類抗生素, 主要通過阻斷轉肽作用和mRNA位移而抑制細菌蛋白質合成, 從而預防和治療組織感染(于守汎, 2001).克拉霉素是最常用的一種大環內酯類抗生素.1999年, 瑞士的克拉霉素的個人消費量為1.74 t(Mcardell et al., 2003);2004年, 法國的克拉霉素消耗量可達15.02 t(Vione et al., 2009).由于其大量使用, 克拉霉素已經在污水處理廠、河流、海洋、沉積物等環境介質中頻繁檢出(Michael et al., 2013; Zhang et al., 2013; 伍婷婷等, 2013).盡管環境水體中克拉霉素的檢出濃度較低(ng·L-1~μg·L-1), 但卻對敏感生物具有較大的生態毒性效應.如Baumann等(2015)發現克拉霉素對水華魚腥藻的生長率的半數抑制濃度為12.1 μg·L-1, 對其生長量的半數抑制濃度為5.6 μg·L-1.Zhang等(2013)也發現克拉霉素對水生藻類具有較高的生態風險.2015年, 歐盟已將克拉霉素列為水體中的優先監測污染物(Barbosa et al., 2016).

傳統東莞廢水處理不能有效去除克拉霉素等大環內酯類抗生素(Mcardell et al., 2003; Dong et al., 2016), 而高級氧化技術則被認為是東莞廢水處理一種去除水中抗生素等微量污染物的有效方法(李文君等, 2011;Ikehata et al., 2006).UV/H2O2是一種典型的高級氧化技術, 它能產生氧化性極強的羥基自由基·OH, 攻擊有機物從而使其完全礦化或部分分解(鄧靖等, 2013).研究表明, UV/H2O2可有效去除卡馬西平、羥苯甲酮等新型污染物(鄧靖等, 2013;馮欣欣等, 2015;Lin et al., 2016; Afonso-Olivares, et al., 2016;Miralles-Cuevas et al., 2017).Kim等(2009)研究了UV和UV/H2O2對多種藥品與個人護理用品的降解, 發現UV/H2O2能夠氧化降解克拉霉素, 東莞廢水處理在純水和污水處理廠出水中的一級反應速率常數分別為0.0017 s-1和0.0011 s-1.但UV/H2O2對克拉霉素降解的影響因素及反應動力學尚未闡述透徹.因此, 東莞廢水處理主要考察UV/H2O2氧化降解克拉霉素的反應動力學, 以及水質特征(pH、天然有機質、水中共存陰離子和陽離子)對UV/H2O2降解克拉霉素效果的影響, 以期為水環境中克拉霉素的去除提供一定的數據和理論依據.
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