【《四环素的危害和废水处理技术研究文献综述》3000字】

四环素的危害和废水处理技术研究文献综述1.1四环素的来源和危害四环素类抗生素在上个世纪中期被发现，因为其价格低廉、使用效果显著，在发展中国家中应用较早且应用范围较广，常用于人类疾病的治疗和畜牧业ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>肖磊</Author><Year>2020</Year><RecNum>33</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>33</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1620727107">33</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>肖磊</author><author>王海芳</author></authors></contributors><auth-address>中北大学环境与安全工程学院;</auth-address><titles><title>四环素类抗生素在土壤环境中的残留及环境行为研究进展</title><secondary-title>应用化工</secondary-title></titles><periodical><full-title>应用化工</full-title></periodical><pages>3178-3184</pages><volume>49</volume><number>12</number><keywords><keyword>四环素类抗生素</keyword><keyword>残留</keyword><keyword>环境行为</keyword></keywords><dates><year>2020</year></dates><isbn>1671-3206</isbn><call-num>61-1370/TQ</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[1]。我国每年生产的抗生素数量巨大，其中四环素类抗生素是生产和使用的比例较大的一类抗生素。四环素类抗生素在人类和动物体内被利用的部分很少，大部分的四环素会流失到环境，加上在畜牧业和医疗领域的不规范使用，以及在药物生产过程中的泄漏，导致其不断地排入环境中并造成污染。环境中的四环素主要来源于医疗、制药和畜牧行业的排放ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[2-5]。一方面，进入土壤的四环素会通过淋溶作用等途径渗入到地表水或地下水中污染水资源，同时还对土壤微生物有抑制作用，破坏区域内的微生物正常的生命活动。另一方面，含四环素的医疗和制药废水投加到水体中不仅会对生态系统造成破坏，还危及到人类的身体健康：（1）四环素具有很好的水溶性，容易在水体中蓄积，从而被水生生物吸收，通过食物链最终进入人体，对人体产生毒害作用；（2）四环素还会影响到水体中微生物的活性，从而影响到该区域微生物的生态结构；（3）水体中含有的四环素长期未经处理，会诱导耐药细菌的形成，从而使原来的四环素类抗生素失去作用；（4）沉积在底泥中的四环素也会抑制微生物活性，进而威胁到水中浮游生物，同时制约着水生生物的生存和生态分布。一方面，四环素等抗生素在本世纪以来的使用量增长迅速，医学上的滥用现象也越发严重，导致四环素等在环境中大量累积，增加了病菌的耐药性，而抗生素的研发速度却远远不及病菌的变异速度，一旦产生了“超级病菌”，将可能面临无药可治的局面。另一方面，环境监测的技术不断发展使得对污染物的浓度变化更加灵敏，污染物的检测种类也在不断增加。两方面的原因让越来越多的人们更加关注与人与自然环境的和谐共生。在地球上的淡水资源有限的前提下，水资源的卫生和水质问题受到极大关注。四环素对水体带来的环境风险和污染已经成为水污染的重点问题，其在环境中的迁移转化和生态毒性效应也应受到广泛的关注。1.2四环素废水的处理技术四环素亲水性较好，挥发性低，在环境中的残留时间长，会随着水流运动扩散至更广的区域，对生态环境和人类健康造成的危害更大ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>夏萌萌</Author><Year>2020</Year><RecNum>74</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>74</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1621312904">74</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>夏萌萌</author></authors></contributors><auth-address>河南大学迈阿密学院;</auth-address><titles><title>微生物法处理四环素类抗生素的研究进展</title><secondary-title>云南化工</secondary-title></titles><periodical><full-title>云南化工</full-title></periodical><pages>30-31</pages><volume>47</volume><number>07</number><keywords><keyword>微生物法</keyword><keyword>四环素类抗生素</keyword><keyword>降解途径</keyword></keywords><dates><year>2020</year></dates><isbn>1004-275X</isbn><call-num>53-1087/TQ</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[6]。因此，充分吸附和降解四环素类抗生素在环境中的浓度具有十分重要的意义。目前，有关含四环素废水的处理主要有微生物的降解、植物修复、混凝沉淀、膜分离、吸附、氧化还原等方法ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>展海银</Author><RecNum>16</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[7]</style></DisplayText><record><rec-number>16</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1620726045">16</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>展海银</author><author>周启星</author></authors></contributors><auth-address>南开大学环境科学与工程学院;环境污染过程与基准教育部重点实验室;</auth-address><titles><title>环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展</title><secondary-title>环境工程技术学报</secondary-title></titles><periodical><full-title>环境工程技术学报</full-title></periodical><pages>1-16</pages><keywords><keyword>四环素类抗生素</keyword><keyword>水环境污染</keyword><keyword>污水处理技术</keyword><keyword>生物处理</keyword><keyword>土壤修复</keyword><keyword>植物修复</keyword></keywords><dates></dates><isbn>1674-991X</isbn><call-num>11-5972/X</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[7]，其中高级氧化技术以优良的处理效果，高效的降解速率逐渐进入大众视野，是一种处理四环素废水有效的技术手段。高级氧化技术利用氧化还原原理，激活氧化剂产生羟基自由基（·OH）、硫酸根自由基（SO4-·）等自由基，利用自由基的强氧化性将难降解的有机污染物分解为小分子有机物，甚至矿化为CO2和H2O。高级氧化技术一般可分为以下几类：（1）臭氧氧化法。臭氧的氧化性极强，在氧化过程中可用臭氧直接氧化或者产生·OH将大分子有机物分解ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>殷萍</Author><Year>2021</Year><RecNum>9</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>9</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1620726044">9</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>殷萍</author></authors></contributors><auth-address>西华大学土木建筑与环境学院;</auth-address><titles><title>染料废水的高级氧化处理技术研究进展</title><secondary-title>广东化工</secondary-title></titles><periodical><full-title>广东化工</full-title></periodical><pages>186-187+183</pages><volume>48</volume><number>08</number><keywords><keyword>染料废水</keyword><keyword>高级氧化</keyword><keyword>催化氧化法</keyword><keyword>新型材料</keyword><keyword>物理氧化法</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>1007-1865</isbn><call-num>44-1238/TQ</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[8]。该技术对污染物的去除效果好，不会造成二次污染，但臭氧的利用率低，成本较高。（2）光催化氧化法。该技术选择合适的光源激发催化剂，发生电子的跃迁，产生·OH等自由基进行氧化还原作用ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[9,10]。相比于传统的方法，该技术反应条件温和、适用范围广、无二次污染，但在实际使用过程中存在催化剂制备成本高且易失活、光的利用率低的问题。（3）Fenton氧化法。Fenton试剂是由溶液中的Fe2+和H2O2混合使H2O2分解产生·OH，反应效率高、成本低，但存在pH选择范围过窄，容易产生二次污染物的缺陷ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[11-13]。（4）过硫酸盐氧化体系。常见的过硫酸盐类氧化剂包括过硫酸氢钾、硫代硫酸盐等，过硫酸盐产生的硫酸根自由基（SO4-·）和羟基自由基（·OH），与H2O2相比，pH适用范围更广，半衰期更长，在实际处理水体有机物污染中具有更好的前景ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>韩昌序</Author><Year>2021</Year><RecNum>60</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[14,15]</style></DisplayText><record><rec-number>60</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1621309652">60</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>韩昌序</author><author>于海艳</author><author>马利民</author></authors></contributors><auth-address>同济大学环境科学与工程学院;</auth-address><titles><title>抗坏血酸活化过硫酸盐降解水体中的阿特拉津</title><secondary-title>环境科技</secondary-title></titles><periodical><full-title>环境科技</full-title></periodical><pages>33-37</pages><volume>34</volume><number>02</number><keywords><keyword>阿特拉津</keyword><keyword>过硫酸盐</keyword><keyword>抗坏血酸</keyword><keyword>高级氧化</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>1674-4829</isbn><call-num>32-1786/X</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite><Cite><Author>蒙弘</Author><Year>2020</Year><RecNum>57</RecNum><record><rec-number>57</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1621309642">57</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>蒙弘</author></authors><tertiary-authors><author>敖志敏,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>橘皮废弃物生物炭制备及其活化过硫酸盐的机理研究</title></titles><keywords><keyword>生物炭</keyword><keyword>单线态氧</keyword><keyword>过硫酸盐</keyword><keyword>金属基</keyword></keywords><dates><year>2020</year></dates><publisher>广东工业大学</publisher><work-type>硕士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[14,15]。现有的研究中，高级氧化体系的关键在于活化剂的选择上，目前现有的活化方式包括热活化、紫外活化等在内的物理活化和过渡金属活化、生物炭活化等化学活化。物理活化方式通过能量传递使过氧键断裂产生自由基，但成本均较高。化学活化方式中的过渡金属活化是通过过渡金属在降解有机污染物的过程中与氧化剂反应生成单线态氧、自由基和高价态金属，用以氧化降解有机污染物。该方法对污染物的处理效果良好，过渡金属材料在环境中也容易获得，但在实际应用过程中发现存在部分金属离子会对环境造成二次污染、金属催化剂的制备复杂且成本较高ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王肖磊</Author><Year>2021</Year><RecNum>63</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[16]</style></DisplayText><record><rec-number>63</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1621309652">63</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>王肖磊</author><author>吴根华</author><author>方国东</author><author>周东美</author></authors></contributors><auth-address>中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室/南京土壤研究所;安庆师范大学化学化工学院;</auth-address><titles><title>过渡金属活化过硫酸盐在环境修复领域的研究进展</title><secondary-title>生态与农村环境学报</secondary-title></titles><periodical><full-title>生态与农村环境学报</full-title></periodical><pages>145-154</pages><volume>37</volume><number>02</number><keywords><keyword>过硫酸盐</keyword><keyword>过渡金属</keyword><keyword>活化剂</keyword><keyword>活化机制</keyword><keyword>土壤背景</keyword><keyword>技术应用</keyword><keyword>研究进展</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>1673-4831</isbn><call-num>32-1766/X</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[16]。生物炭作为一种环境友好型的催化材料，来源广泛易获得，在活化体系降解有机污染物中展现了一定的应用潜力，对环境没有二次污染ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[17-19]。因此，生物炭作为催化剂活化氧化剂处理废水备受关注。生物炭是生物有机质在无氧或缺氧状态下制备的一类的多孔含碳固体物ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[23-25]。由于生物炭孔隙较多，因而具有较大的比表面积，对污染物表现出良好的吸附能力。其表面含有丰富的羟基、羧基等含氧官能团，这些官能团使生物炭具备了一定的酸碱缓冲能力，在土壤修复中对防止土壤酸化也展现了一定的能力。水污染治理是生物炭污染修复研究的一个重大方向，生物炭在重金属和有机物污染处理方面具备很大的潜力。此外，研究发现有生物质制备的生物炭材料作为吸附剂或者催化剂用于环境当中污染物的去除吴晴雯ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>吴晴雯</Author><Year>2016</Year><RecNum>17</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[20]</style></DisplayText><record><rec-number>17</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1620726045">17</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>吴晴雯</author><author>孟梁</author><author>张志豪</author><author>罗启仕</author><author>杨洁</author></authors></contributors><auth-address>华东理工大学资源与环境工程学院;上海市环境科学研究院;上海环境卫生工程设计院;</auth-address><titles><title>芦苇秸秆生物炭对水中菲和1,1-二氯乙烯的吸附特性</title><secondary-title>环境科学</secondary-title></titles><periodical><full-title>环境科学</full-title></periodical><pages>680-688</pages><volume>37</volume><number>02</number><keywords><keyword>生物炭</keyword><keyword>菲</keyword><keyword>1</keyword><keyword>1-二氯乙烯</keyword><keyword>吸附动力学</keyword><keyword>等温吸附</keyword></keywords><dates><year>2016</year></dates><isbn>0250-3301</isbn><call-num>11-1895/X</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[20]等利用芦苇秸秆在500℃下制备生物炭，用以吸附1，1-二氯乙烯和菲，实验数据得出生物炭对二者的去除率分别为81.87%和90.78%。贺月莛ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>贺月莛</Author><Year>2020</Year><RecNum>32</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[21]</style></DisplayText><record><rec-number>32</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1620726045">32</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>贺月莛</author><author>杨灿</author><author>郭钰</author><author>刘亚利</author></authors></contributors><auth-address>南京林业大学土木工程学院;</auth-address><titles><title>市政脱水污泥生物炭对阿莫西林的吸附研究</title><secondary-title>化工技术与开发</secondary-title></titles><periodical><full-title>化工技术与开发</full-title></periodical><pages>53-59</pages><volume>49</volume><number>05</number><keywords><keyword>脱水污泥</keyword><keyword>活性炭</keyword><keyword>阿莫西林</keyword><keyword>吸附动力学</keyword><keyword>吸附等温线</keyword></keywords><dates><year>2020</year></dates><isbn>1671-9905</isbn><call-num>45-1306/TQ</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[21]等利用市政脱水污泥制备生物炭去除水中的阿莫西林，结果显示，生物炭对阿莫西林的最大去除率为74.66%，吸附过程主要为化学吸附，受生物炭表面官能团的影响。有研究发现将小麦秸秆热解制备的生物炭用作催化剂已被证明可以用于催化H2O2产生·OH，用于水中抗生素药物的去除ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王扬</Author><Year>2017</Year><RecNum>73</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[22]</style></DisplayText><record><rec-number>73</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1621312506">73</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>王扬</author></authors><tertiary-authors><author>黄丹莲,</author><author>曾炜,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>生物炭催化过氧化氢降解水体中磺胺二甲基嘧啶的研究</title></titles><keywords><keyword>生物炭</keyword><keyword>过氧化氢</keyword><keyword>羟基自由基</keyword><keyword>磺胺二甲基嘧啶</keyword></keywords><dates><year>2017</year></dates><publisher>湖南大学</publisher><work-type>硕士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[22]。此外，甘蔗渣在900℃生物炭也被用来作为催化剂激活过一硫酸盐产生SO4-·，·OH，O2·-，1O2，在60分钟内可以完全去除20mg/L的双酚AADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>He</Author><Year>2021</Year><RecNum>72</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[23]</style></DisplayText><record><rec-number>72</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="9ve205pdhwxz95efdeoxsx21xdexww55fst5"timestamp="1621312506">72</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>LingzhiHe</author><author>ZairanLiu</author><author>JiafengHu</author><author>ChuanyuQin</author><author>LanYao</author><author>YuZhang</author><author>YunxianPiao</author></authors></contributors><auth-address>KeyLaboratoryofGroundwaterResourcesandEnvironment(JilinUniversity),MinistryofEducation,JilinProvincialKeyLaboratoryofWaterResourcesandEnvironment,JilinUniversity,Changchun130021,China</auth-address><titles><title>Sugarcanebiocharasnovelcatalystforhighlyefficientoxidativeremovaloforganiccompoundsinwater</title><secondary-title>ChemicalEngineeringJournal</secondary-title></titles><periodical><full-title>ChemicalEngineeringJournal</full-title></periodical><volume>405</volume><keywords><keyword>Biochar</keyword><keyword>Peroxymonosulfateactivation</keyword><keyword>BisphenolA</keyword><keyword>Organicpollutant</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>1385-8947</isbn><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[23]。由此可见，利用生物炭作为催化剂对于氧化剂的活化起着一定的贡献，在水