抗生素在環(huán)境中的降解

1、抗生素在環(huán)境中降解的研究進(jìn)展抗生素在環(huán)境中降解的研究進(jìn)展時(shí)間：20090423來源：互聯(lián)網(wǎng)作者：康大夫點(diǎn)擊：923網(wǎng)友評(píng)論分享到微博抗生素是世界上用量最大、使用最廣泛的藥物之一。歐洲1999年抗生素的使用量為1328噸，其中35％用于動(dòng)物；美國(guó)2000年抗生素的用量約為16200噸，約70％用于畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)；全球抗生素年均使用總量約為100000噸～200000噸。我國(guó)每年也有成千上萬噸的抗生素類藥物被用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)和人的醫(yī)療中。多數(shù)

2、抗生素類藥物在人和動(dòng)物機(jī)體內(nèi)都不能夠被完全代謝，以原形和活性代謝產(chǎn)物的形式通過糞便排到體外。排出體外后的抗生素代謝物仍然具有生物活性，而且能夠在環(huán)境中進(jìn)一步形成母體。近年來的資料表明，抗生素在我國(guó)許多地區(qū)的污染相當(dāng)嚴(yán)重。在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，城市生活污水、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水都是水環(huán)境潛在的抗生素污染源。3種典型廢水中，養(yǎng)豬場(chǎng)廢水檢出抗生素的種類最多，濃度也最高；磺胺類檢出頻率最高，尤其是磺胺甲惡唑、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲氧嘧啶。葉計(jì)

3、朋等在珠江三角洲水體中發(fā)現(xiàn)，珠江廣州河段(枯季)和深圳河抗生素藥物污染嚴(yán)重，最高含最達(dá)1340ng／L，河水中大部分抗生素含量明顯高于美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家河流中藥物含量，紅霉素(脫水)、磺胺甲惡唑等與國(guó)外污水中含量水平相當(dāng)甚至更高。在重慶，多種水體中普遍存在痕量水平的抗生素。其中以污水處理廠進(jìn)水檢出的抗生素種類最多，畜牧養(yǎng)殖場(chǎng)下游地表水的氯四環(huán)素檢出最高濃度。1、抗生素在環(huán)境中的吸附和遷移、抗生素在環(huán)境中的吸附和遷移抗生素一旦釋放進(jìn)入環(huán)

4、境后分布到土壤、水和空氣中，便會(huì)在土壤、水和沉積物中重新分配，常常會(huì)經(jīng)過吸附、水解、光降解和微生物降解(有氧和無氧降解)等一系列生物轉(zhuǎn)化過程，它反映了抗生素與水體有機(jī)質(zhì)或土壤、沉積物相互作用，并可預(yù)測(cè)抗生素對(duì)環(huán)境影響的大小。一般易被土壤或沉積物吸附的抗生素，在環(huán)境中較穩(wěn)定，易在土壤或沉積物中蓄積，但污染水體的風(fēng)險(xiǎn)較小。11抗生素被土壤的吸附作用抗生素被土壤的吸附作用多。青霉素類藥物易受親核及親電試劑進(jìn)攻，容易水解并引起分子重排，某些金屬

5、離子、氧化劑及加熱等能對(duì)青霉素類藥物的分解和分子重排起催化作用。在堿性條件下，青霉素類藥物的β內(nèi)酰胺環(huán)首先被破壞，分解為青霉酸；有金屬離子作用時(shí)青霉酸能進(jìn)一步分解為青霉醛和青霉胺。離子強(qiáng)度對(duì)抗生素水解無明顯影響。金霉素、土霉素和四環(huán)素在不同溫度和pH條件下降解速率差異顯著，這表明它們?cè)诓煌w(表面水體、廢水、地下水等)中的水解機(jī)制可能有差異。22光降解光降解221光降解機(jī)理光降解機(jī)理目前人們對(duì)抗生素的光降解機(jī)理研究仍然較少。一般認(rèn)為，

6、光化學(xué)降解反應(yīng)機(jī)理主要就在于分子吸收光能變成激發(fā)態(tài)從而引發(fā)各種反應(yīng)。光化學(xué)轉(zhuǎn)化過程可分為直接光解和間接光解。直接光解見于那些具有吸收光子基團(tuán)的藥物分子。阿維菌素的光化學(xué)降解過程是屬于直接光解反應(yīng)的過程。間接光解機(jī)理是指當(dāng)環(huán)境中存在的某些物質(zhì)吸收光能呈激發(fā)狀態(tài)后再誘發(fā)一系列藥物參與的反應(yīng)。前者為激發(fā)供體(光敏劑)把激發(fā)能量傳遞給受體分子(抗生素)，受體分子即可進(jìn)行光化學(xué)轉(zhuǎn)化。光敏劑作為光能的載體或受體，在自然界中廣泛存在，它們可改變藥物的

7、光穩(wěn)定性，加速或延緩光解。抗生素本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)仍是其能否光解的決定因素。所有C7側(cè)鏈有甲氧亞胺鍵構(gòu)型的頭孢菌素，均存在同樣的光降解反應(yīng)。FabreH等發(fā)現(xiàn)，就光降解穩(wěn)定性而言，氨曲南頭孢噻肟頭孢呋辛頭孢呋辛酯。222光降解的主要反應(yīng)類型光降解的主要反應(yīng)類型2221光氧化吸光物質(zhì)吸收太陽輻射，從而引發(fā)一系列的光化學(xué)過程，生成0H、O2等活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)再引發(fā)抗生素的光化學(xué)反應(yīng)。左紅影用光催化氧化法處理半合成的頭孢菌素類抗生素廢水90