新聞網(wǎng)訊  隨著在地表水中大量檢出不同種類(lèi)的抗生素，抗生素污染和控制問(wèn)題備受關(guān)注。那么采用何種技術(shù)手段能夠高效且安全降解水體中的抗生素類(lèi)物質(zhì)呢？我校生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院邢璇副教授利用摻硼金剛石膜（Boron-doped Diamond, BDD）電極對(duì)水環(huán)境中分布廣泛的磺胺類(lèi)抗生素磺胺甲惡唑（sulfamethoxazole，SMX）進(jìn)行氧化降解處理。結(jié)果表明，以BDD為陽(yáng)極的電化學(xué)氧化系統(tǒng)對(duì)于SMX有非常好的降解效果，確定了最優(yōu)降解條件，推測(cè)了可能的降解路徑，且實(shí)驗(yàn)證明該技術(shù)具有極高的環(huán)境安全性。2020年6月3日，該研究成果以“Electrochemical oxidation of sulfamethoxazole in BDD anode system: Degradation kinetics, mechanisms and toxicity evaluation”為題在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊Science of The Total Environment（SCI環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)大類(lèi)一區(qū)）在線(xiàn)發(fā)表。

圖1 SMX在BDD陽(yáng)極氧化系統(tǒng)中的降解機(jī)理圖

本研究利用簡(jiǎn)便且易操控的電化學(xué)氧化裝置對(duì)于SMX降解條件進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)合密度泛函理論（density functional theory，DFT）計(jì)算和LC-MS分析推測(cè)了3種可能的降解途徑，為SMX在電化學(xué)系統(tǒng)中的降解機(jī)理分析提供了寶貴信息（圖1）。利用發(fā)光細(xì)菌法對(duì)中間產(chǎn)物的生物毒性進(jìn)行測(cè)試，降解2小時(shí)，COD剩余量在75%左右，而生物毒性已經(jīng)降至環(huán)境安全水平以?xún)?nèi)，保證了后續(xù)降解的安全性（圖2）。

圖2 SMX降解過(guò)程中生物毒性變化

該研究采用電化學(xué)氧化方法對(duì)磺胺類(lèi)抗生素進(jìn)行氧化降解處理，方法高效且安全。為降解水體中抗生素提供了可操作性的技術(shù)方法，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

本論文的第一作者為學(xué)院2018級(jí)碩士研究生海浩，邢璇副教授和夏建新教授為共同通訊作者。研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（51409285）和中央民族大學(xué)青年培育項(xiàng)目（2019QNPY61）的資助。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972033429X