抗生素在环境中的迁移转化及生物效应研究进展

抗生素被长期大量地使用于人和动物的疾病治疗,同时作为饲料添加剂长期使用于畜牧业及水产养殖业。然而,大部分抗生素不能完全被机体吸收,大量的抗生素以原形或代谢物形式经由病人和禽畜粪尿排入环境,经不同途径进入土壤和水体,从而造成环境污染。多项研究显示在城镇废水和地表水中检测到了抗生素的存在,但关于抗生素在环境中的迁移转化及生物效应等研究资料很少。环境中的抗生素会对微生物、水生生物、土壤生物和植物等产生危害,并产生大量耐药菌,影响禽畜等的正常生长,进而对人类健康及整个生态系统构成威胁。为评估抗生素在环境中潜在的危害,本文就抗生素在环境中的迁移转化以及生物效应等多方面进行综述,并提出了今后研究的方向。     

金刚石膜电极对有机污染物的电催化特性

研究了化学气相沉积法(CVD)制备得到的掺硼金刚石膜电极的物理性质和电化学性能.用扫描电子显微镜(SEM)法表征了金刚石膜的表面微观结构,采用循环伏安法和交流阻抗法研究了电极的电化学性质.结果表明,金刚石薄膜表面形态为复晶结构,颗粒大小均匀,掺硼后使电极具有良好的导电性能.金刚石膜电极具有很宽的电势窗口,在酸性、中性和碱性3种介质中分别为4.3V、4.0V和3.0V.同时,金刚石膜电极的背景电流非常低,为-9×10^-6～5×10^-7A.在铁氰化钾电解液中,金刚石膜电极表面在反应过程中始终保持良好的活性,在表面进行的电化学反应具有良好的准可逆性,其电极动力学主要是受扩散过程所控制.金刚石膜电极对有机污染物的催化氧化作用具有选择性.与铂电极和石墨电极相比,金刚石膜电极对苯酚、硝基苯等芳香化合物的催化氧化强烈,氧化过程较为简单、彻底.这些性质表明金刚石膜电极是一种非常适用于环保处理的新型电极.     

纳米铂微粒电极催化氧化有机污染物的研究

采用电化学阴极还原-阳极氧化方法制备了纳米铂微粒电极.电极表面的微观结构表征表明,铂微粒在三维网状的氧化钛膜孔道中呈均匀、高度分散状态,且粒径细小,铂微粒充分裸露,使得纳米铂微粒电极活性点多,电催化性能高.采用循环伏安法研究了铂微粒电极对有机小分子代表性物质甲醇的电催化氧化行为.结果表明,在酸性、中性和碱性介质中纳米铂微粒电极对甲醇的电催化氧化性能均明显优于光滑铂片电极,甲醇在纳米铂微粒电极上产生的氧化电流密度比光滑铂片电极高100倍以上.2种铂电极催化氧化降解甲醇、苯酚和甲基橙3种有机物时,纳米铂微粒电极的平均氧化电流效率是光滑铂片电极的数倍,这进一步表明纳米铂微粒电极对有机污染物具有良好的催化氧化降解能力.     

典型天然吸附剂对重金属的吸附性能研究

天然吸附剂由于其本身结构的特殊性,对重金属离子有一定的吸附效果,但是原始的吸附剂在工程处理应用中有一定的局限性,如耐酸碱性不高、吸附量不大等,因此在实际应用中采用较多的典型吸附剂多为改性材料,改性后的吸附剂提高了对环境的耐受性和对金属离子的吸附量,对于去除和回收水体中重金属有很大的优势和发展前景。     

苯酚在金刚石膜电极上的电化学氧化降解过程

采用循环伏安法、交流阻抗法、恒电位计时电流法,并结合高效液相色谱方法,研究了苯酚在金刚石膜电极上的电化学氧化降解过程.结果表明,苯酚在电化学氧化降解中经历了苯二酚、苯醌的形成和进一步被氧化的过程,苯二酚在反应过程中的积累很少,迅速氧化为苯醌,而醌类中间产物则较难进一步氧化,在反应过程中积累的浓度较高.苯酚在金刚石膜电极上有不同的电化学氧化反应途径,在低于金刚石膜电极析氧电位下,发生单纯直接电化学氧化过程;在高于金刚石膜电极析氧电位下,间接电化学氧化和直接电化学氧化将同时发生作用.