水產(chǎn)養(yǎng)殖中抗生素不當使用將導致耐藥基因和細菌的產(chǎn)生,對環(huán)境、生物安全和人類健康構(gòu)成潛在風險。非均相催化臭氧氧化可促進產(chǎn)生快速降解抗生素的強氧化性物質(zhì)羥基自由基,在抗生素快速降解相關研究中具有重要的現(xiàn)實意義。
為突破傳統(tǒng)方法降解抗生素效率低、耗時長及臭氧等化合物二次污染的技術瓶頸,中國水產(chǎn)科學研究院質(zhì)量與標準研究中心吳立冬博士與清華大學化工系張吉松副教授合作,開發(fā)了一種微填充床反應器和催化臭氧氧化相結(jié)合的連續(xù)處理系統(tǒng),并制備了負載高活性銅及錳氧化物的催化劑,實現(xiàn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中抗生素快速高效降解。本工作在上一篇(Chemosphere, 2020, 128621 (IF 7.086))工作中使用的Al2O3載體上負載了催化活性更高的錳氧化物,實現(xiàn)了更低的臭氧濃度30 mg L-1,更高效的催化降解抗生素??股厝コ蕿?00%,COD去除率高達88%,對高濃度和低濃度的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水均能進行有效降解。研究成果在線發(fā)表ACS ES&T Water雜志,題目為“Continuous Catalytic Ozonation of Antibiotics Using Mn and Cu Oxides on γ-Al2O3 Pellets in a Micro-packed Bed Reactor”。
這是一套國際上首次提出基于微填充床反應器降解養(yǎng)殖廢水中抗生素的處理技術,也是我院自主知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)儀器的核心技術。該處理系統(tǒng)性價比高,兼顧抗生素降解與養(yǎng)殖水體增氧,為工業(yè)化養(yǎng)殖領域提供綠色低碳循環(huán)發(fā)展的新思路,也是一種很有前景的抗生素廢水處理技術。
ACS ES&T Water是水研究領域的高質(zhì)量學術期刊。論文通訊作者為質(zhì)標中心吳立冬副研究員,曹強碩士為論文的第一作者。此項工作得到了中央公益性科研機構(gòu)基礎研究基金(2020GH09 和 2020TD75)項目的支持。
文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsestwater.1c00141