《太陽光強化降解水中抗生素與雌激素機理研究》是依託華中科技大學，由姜薇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：太陽光強化降解水中抗生素與雌激素機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：姜薇
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
水產養殖水體中抗生素與雌激素等微污染物關乎食品安全與人群健康,水產養殖水體中含有鐵、腐殖質和溶解有機質等重要的天然光活性物種，利用清潔能源太陽光強化處理水產養殖廢水具有重要的現實意義。本項目擬通過薄層斜板式太陽光光化學模擬系統實驗和養殖場現場實驗結合，對湖北省武漢市東湖漁場養殖系統中的光活性體系進行甄別，檢測太陽光光化學反應產生的活性氧類物種並查清其來源，研究養殖水中典型抗生素與雌激素的光降解及機制，既揭示污染物的環境過程與機理，又指導其強化去除方法，並利用回響面法最佳化反應條件，從而通過調控由強化機制決定的水力學與光化學影響因子提高太陽光對抗生素與雌激素的去除效率。本項目研究為利用太陽能強化水體自淨功能，緩解水產養殖水體污染，促進節能減排和自然資源利用提供一定套用基礎。
結題摘要
抗生素作為一類新興污染物在環境水體中不斷被監測到。這類污染物因具有“假”持久性並能引起環境菌群的抗藥性而受到廣泛關注。氯黴素類抗生素廣泛套用於水產養殖，是環境中特別是在水產養殖區及附近水域中普遍存在的抗生素，研究其環境轉化、歸趨和生態風險具有重要意義。表層水體中，光化學降解是抗生素類污染物的主要消減方式。本項目通過薄層斜板式太陽光光化學模擬系統實驗，探究華中科技大學校內湖溪河中氯黴素的光降解。主要是研究了活性氧化物種ROS濃度變化、活性氧化物種對抗生素的去除貢獻程度、底物初始濃度、其他物質對光降解的影響、以及光降解過程中水樣總有機碳和水樣毒性變化。研究發現，CAP的光解符合光解一級動力學公式，CAP初始濃度升高會導致光解速率一定程度的下降；溶液pH在6-9的範圍內對CAP的光解沒有明顯影響；隨著溶液中氯離子濃度的增加，氯黴素的光降解效率和初始降解速率也會逐漸增加；在銨根離子濃度範圍為0 ~ 800mg /L時，NH4+對氯黴素的降解效率和初始轉化速率沒有明顯影響，但當銨根離子濃度達到1000mg /L時，降解效率從64.6%下降到52.06%；隨著腐殖質濃度的增加，CAP光降解效率跟初始光降解速率也降低；65.91%的氯黴素是進行了直接光降解，6.82%的氯黴素是由生成的羥基自由基轉化的，27.27%的氯黴素是由於單線態氧轉化；經過一段時間的光照，湖溪河水樣中TOC的呈下降趨勢，毒性明顯降低，最終低於可檢測毒性閾值。
