文 献 综 述

一、课题研究背景

众所周知，抗生素在治疗感染性疾病、抗菌和促进畜禽生长等方面发挥了巨大作用，保障了人们的生命健康，促进了食品工业的快速发展。但是，抗生素的广泛使用对人类和水环境的负面效应开始凸显^[1]。

氧氟沙星是第三代喹诺酮类抗菌药，在实际生活中是一种常见药。其易溶于冰乙酸，微溶于三氯甲烷，难溶于水、甲醇、乙醇和丙酮，几乎不溶于乙酸乙酯。喹诺酮类抗生素是全球抗感染药物市场上的一个重要分支，对人体呼吸道、扁桃体、泌尿道、皮肤及软组织、中耳、肠道等部位的急、慢性感染有一定的抗菌作用。

水环境中抗生素污染的来源主要有医用、制药工业废水及养殖业。研究表明，使用后的抗生素并不会被生物体完全吸收，而是以原药或代谢产物(共轭态、水解产物、氧化产物等) 的形式随尿液和粪便排入水体等环境中^[2]。抗生素一旦释放进入环境中，便分布到空气、水和土壤中，并通过吸附、水解、光降解及生物降解等过程产生一系列的代谢及降解产物，而这些产物往往具有更大毒性。同时，抗生素长期残留会诱发微生物抗药性的产生，直接影响动植物生长发育，间接影响生态循环。我国是抗生素使用大国，且抗生素滥用问题普遍存在着，因此我国水环境中抗生素污染问题也极其严重。此外，由于我国许多地区污水处理设施不健全，污水处理效果不理想，甚至部分污水未经处理就直接排入地表水。因此我国各类环境介质中抗生素的残留问题极其严重，残留浓度普遍趋高。

二、国内外发展

目前许多国家在污水、地表水甚至地下水中发现了喹诺酮类抗生素的存在。在污水厂进水中，喹诺酮类药最常被检出，浓度高达μg/L 级^[3]。在医院污水中，氧氟沙星等喹诺酮类药检出率也较高^[4]。尽管经污水处理厂进行处理，但是现有污水处理技术很难将其彻底清除，故排放汇入地表水后很可能造成饮用水水源污染。由于土壤层的天然净化作用，地下水受抗生素的污染程度较低。但地下水作为饮用水水源，其中的抗生素的残留仍然对人类健康有着不可忽视的影响。

随着水体中抗生素污染水平的不断升高，对于抗生素去除方法的研究引起了国内外的强烈关注。由于大部分传统的污水处理厂或饮用水处理厂并未设计专门针对废水中强极性污染物的处理方法。因此，目前最经济可行的污染控制手段就是通过减少抗生素的日用量来减排。除此之外，有效治理环境中抗生素的新技术和新方法的开发和应用也极其重要。目前水体中抗生素污染物的去除方法可以借鉴有机污染物的各种物理和化学处理技术^[5-6]，例如：化学氧化和生物降解(破坏性方法)；吸附、液相萃取和膜滤技术(非破坏性方式)等。传统的水处理技术主要有生化处理、砂滤和凝结／絮凝／沉降等^[7]，这些方法被广泛用在污水或饮用水处理厂来处理净化水质。但经过上述处理后,氧氟沙星经处理后仍被频繁检出。

三、主要技术及内容

基于自由基氧化的高级氧化技术(AOPs)，由于其突出的高活性和低选择性，目前被广泛用于环境中有机污染物的治理，在水体抗生素的降解方面亦发挥着重要的作用。高级氧化处理过程中产生大量的羟基自由基（#183;OH）。#183;OH 具有强氧化性和无针对性，能够将水中几乎所有的有机物氧化，甚至矿化，且不产生二次污染。由于对高级氧化技术的研究还不足够深入，大多高级氧化技术还处于实验研究阶段而未得到大规模的工业应用^[8]。