活性污泥生物降解抗生素的研究文献综述
2020-04-14 19:50:28
1．目的及意义
1．目的及意义
1.1目的及意义
现如今，抗生素已成为国内外科研人员重点关注的新型污染物。尽管抗生素在水体中浓度不高，但其对于生态环境的影响却较为持久。抗生素可分为医用与兽用两类，世界各国两类抗生素的使用量与污水处理厂出水中的抗生素种类、浓度均有所差异。韩国、西班牙、加拿大等国污水处理厂出水中磺胺类抗生素最大浓度基本低于500 ng/L。美国环丙沙星和甲氧苄啶的检出浓度较高。环丙沙星在污水处理厂出水中最高浓度接近1000 ng/L，甲氧苄啶最高浓度达到1220 ng/L。
与大多国家不同的是，我国是抗生素生产大国，据统计，我国300多家企业生产的70多个品种的抗生素占世界总量的20%~30%[1]。同时我国也是抗生素的使用大国，据不完全统计，我国目前使用量和销售量列在前15位的药品中有10种是抗菌类药物。我国医院抗生素的使用率在67%~82%[2]。抗生素的大量生产与使用势必造成严重的水体污染，又因为当前的水环境不易对抗生素形成有效去除，因此，寻找高效的去除抗生素的方法尤为必要。
目前国内外科研工作者针对水环境污染现状, 研究出不少去除水中抗生素的方法, 其中，主要有环境光化学法、物理去除法、生物降解和高级氧化法[4]等，本文主要研究活性污泥（取自武汉市汤逊湖污水处理厂）生物降解抗生素。
以期为含喹诺酮类抗生素的废水处理提供参考。
{title}1.1目的及意义
现如今，抗生素已成为国内外科研人员重点关注的新型污染物。尽管抗生素在水体中浓度不高，但其对于生态环境的影响却较为持久。抗生素可分为医用与兽用两类，世界各国两类抗生素的使用量与污水处理厂出水中的抗生素种类、浓度均有所差异。韩国、西班牙、加拿大等国污水处理厂出水中磺胺类抗生素最大浓度基本低于500 ng/L。美国环丙沙星和甲氧苄啶的检出浓度较高。环丙沙星在污水处理厂出水中最高浓度接近1000 ng/L，甲氧苄啶最高浓度达到1220 ng/L。
与大多国家不同的是，我国是抗生素生产大国，据统计，我国300多家企业生产的70多个品种的抗生素占世界总量的20%~30%[1]。同时我国也是抗生素的使用大国，据不完全统计，我国目前使用量和销售量列在前15位的药品中有10种是抗菌类药物。我国医院抗生素的使用率在67%~82%[2]。抗生素的大量生产与使用势必造成严重的水体污染，又因为当前的水环境不易对抗生素形成有效去除，因此，寻找高效的去除抗生素的方法尤为必要。
目前国内外科研工作者针对水环境污染现状, 研究出不少去除水中抗生素的方法, 其中，主要有环境光化学法、物理去除法、生物降解和高级氧化法[4]等，本文主要研究活性污泥（取自武汉市汤逊湖污水处理厂）生物降解抗生素。
以期为含喹诺酮类抗生素的废水处理提供参考。
2. 研究的基本内容与方案
{title}2.研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1 基本内容
采用环丙沙星作为喹诺酮类抗生素的代表药物，用活性污泥对其进行吸附、降解研究。控制处理水样中氨氮含量、氨氧化细菌活性等变量，研究了微生物菌群共代谢、代谢作用对环丙沙星的降解效果，此外，还分析比较出活性污泥中降解环丙沙星的主要菌群。以期为含喹诺酮类抗生素的废水处理提供参考。
2.2 目标
（1）完成相关参考文献的阅读。
（2）探究微生物共代谢的机理。
（3）检测每组实验中环丙沙星的剩余量，得出相应结论。
2.3技术方案及措施
（1）实验方案：本次实验设置4组实验，在相同温度（常温）、相同pH值（用缓冲液调控）、溶解氧为0.5mg/L的条件下，分别对比有氨，无氨，ATU抑制，灭菌四种条件下（分别对应研究共代谢，代谢，异氧菌，非生物质）对环丙沙星去除的效果的影响。
（2）实验具体步骤：
①配制磷酸盐缓冲液：称取0.068 g KH2PO4和0.174 g K2HPO4于1000 mL容量瓶中定容待用。磷酸盐缓冲液用以洗涤活性污泥。
②活性污泥取自汤逊湖污水处理厂，将污泥取回实验室后，用100 mL离心管在转速为3200 g离心5 min后保留沉淀，用①中配制的磷酸盐缓冲液浓缩洗涤，洗涤完成后再用离心机以相同条件离心，洗涤两次后，将生物质至于4℃储存。
③环丙沙星药物储备液的配制：取0.01 g环丙沙星完全溶解于10 mL甲醇后取0.5 mL该溶液于50 mL容量瓶定容。（用甲醇定容），获得标准药物储备液（10 mg/L），转移至玻璃瓶中，在-20摄氏度冷冻储存。（甲醇具有挥发性与毒性，在通风橱内进行操作。）
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