Remediation of antibiotic wastewater by coupled photocatalytic and persulfate oxidation system:A critical review
2
2021
... 抗生素已广泛应用于预防或治疗人类和动物的细菌感染〔1〕.据报道,全世界每年使用的抗生素约为20万t〔2〕.抗生素的大量生产及过度使用给环境造成了许多负面影响.一方面,抗生素的持久性和难降解性对水生生物造成毒害;另一方面,水中抗生素的存在滋生耐药菌,威胁人体健康,影响抗生素疗效〔3〕. ...
... 目前已开发的去除废水中抗生素的方法包括吸附、生物处理和膜过滤等.然而,吸附只能从废水中分离抗生素,不能将其有效降解为小分子产物.由于抗生素对微生物细菌活性具有抑制作用,生物处理能力较低〔6〕.膜过滤技术处理抗生素废水时需要较高工作压力,消耗大量能源.相比之下,高级氧化技术(AOPs)可以产生高活性自由基,如羟基自由基(·OH)、硫酸根自由基(SO4·-)、超氧自由基(O2·-),能够降解抗生素和其他难降解有机物,并将污染物转化为低毒性的可生物降解性产物〔1〕.鉴于此,笔者对AOPs去除抗生素的机理、工艺条件、降解效果进行综述,并重点分析了AOPs在ARB灭活和ARGs去除方面的潜在优势. ...
Insights on the current status of occurrence and removal of antibiotics in wastewater by advanced oxidation processes
2
2019
... 抗生素已广泛应用于预防或治疗人类和动物的细菌感染〔1〕.据报道,全世界每年使用的抗生素约为20万t〔2〕.抗生素的大量生产及过度使用给环境造成了许多负面影响.一方面,抗生素的持久性和难降解性对水生生物造成毒害;另一方面,水中抗生素的存在滋生耐药菌,威胁人体健康,影响抗生素疗效〔3〕. ...
... 光Fenton工艺是将光催化与Fenton法结合产生·OH.在光Fenton过程中,Fe3+在酸性介质中光解形成Fe2+,在UV等光源辐照下与H2O2进一步反应产生活性物质.与传统Fenton工艺不同,光Fenton工艺主要通过光还原Fe3+来再生Fe2+,产生更多·OH〔2〕,如式(1)~式(2)所示.由于反应效率高,光催化剂易分离,多相光Fenton已成为有效的降解工艺. ...
A review on photocatalysis in antibiotic wastewater:Pollutant degradation and hydrogen production
1
2020
... 抗生素已广泛应用于预防或治疗人类和动物的细菌感染〔1〕.据报道,全世界每年使用的抗生素约为20万t〔2〕.抗生素的大量生产及过度使用给环境造成了许多负面影响.一方面,抗生素的持久性和难降解性对水生生物造成毒害;另一方面,水中抗生素的存在滋生耐药菌,威胁人体健康,影响抗生素疗效〔3〕. ...
The effects of antibiotics on the biofilm formation and antibiotic resistance gene transfer
1
2015
... 为了抵抗抗生素而生存,细菌通过突变或基因水平转移产生抗生素抗性〔4〕.抗生素微生物抗性(AMR)由抗生素抗性细菌(ARB)携带并通过抗生素抗性基因(ARGs)表达〔5〕.而水生环境中抗生素的流入和积累会导致ARB和ARGs的产生,因此亟需寻找经济有效的抗生素废水处理方法. ...
Antibiotic microbial resistance (AMR) removal efficiencies by conventional and advanced wastewater treatment processes:A review
3
2019
... 为了抵抗抗生素而生存,细菌通过突变或基因水平转移产生抗生素抗性〔4〕.抗生素微生物抗性(AMR)由抗生素抗性细菌(ARB)携带并通过抗生素抗性基因(ARGs)表达〔5〕.而水生环境中抗生素的流入和积累会导致ARB和ARGs的产生,因此亟需寻找经济有效的抗生素废水处理方法. ...
... 为控制病原体并有效杀灭微生物,通常采用氧化或消毒工艺(如氯化、臭氧化、紫外消毒等)对污水处理厂二级出水进行深度处理〔58〕.据报道,常规消毒工艺对减少ARGs和ARB的贡献不大,某些情况下甚至会诱发抗生素耐药性的发展〔5〕.此外,常规消毒工艺中的ARGs比ARB更难去除〔59〕.Yingying ZHANG等〔60〕研究显示紫外线消毒能破坏四环素耐药菌DNA,但对ARGs的去除效果有限.Yao ZHUANG等〔61〕发现,与ARB的快速灭活相比,需要更强的紫外辐射去除ARGs;此外,与紫外线消毒、臭氧消毒相比,氯化消毒对ARGs的去除效果更好.然而,Aiming HOU等〔62〕研究认为氯化消毒只能部分灭活铜绿假单胞菌,并会增强抗生素抗性.Shanshan LIU等〔63〕报道了氯化消毒会增加大型污水处理厂出水中的ARG 含量.可见,氯化、臭氧化和紫外线辐射等消毒工艺对ARB和ARGs去除的有效性仍存在争议,需深入研究. ...
... 表3对比了常规生物处理、物理方法、化学氧化与消毒工艺对四环素ARB和ARGs的处理效果〔5〕. ...
Pharmaceuticals as emerging contaminants and their removal from water. A review
1
2013
... 目前已开发的去除废水中抗生素的方法包括吸附、生物处理和膜过滤等.然而,吸附只能从废水中分离抗生素,不能将其有效降解为小分子产物.由于抗生素对微生物细菌活性具有抑制作用,生物处理能力较低〔6〕.膜过滤技术处理抗生素废水时需要较高工作压力,消耗大量能源.相比之下,高级氧化技术(AOPs)可以产生高活性自由基,如羟基自由基(·OH)、硫酸根自由基(SO4·-)、超氧自由基(O2·-),能够降解抗生素和其他难降解有机物,并将污染物转化为低毒性的可生物降解性产物〔1〕.鉴于此,笔者对AOPs去除抗生素的机理、工艺条件、降解效果进行综述,并重点分析了AOPs在ARB灭活和ARGs去除方面的潜在优势. ...
A review of the occurrence of pharmaceuticals and personal care products in Indian water bodies
1
2017
... 废水中的抗生素一般为氟喹诺酮类、四环素类、β-内酰胺类、大环内酯类等.经城镇污水厂处理后,出水中的低浓度抗生素仍然对水体环境构成潜在威胁〔7〕. ...
Dissemination of antimicrobial resistance in microbial ecosystems through horizontal gene transfer
1
2016
... 此外,水体中抗生素的增加会促进ARGs和ARB的生长,而ARGs和ARB会诱导细菌自发发生基因突变和基因转移〔8〕.污水处理厂是环境中抗生素、ARB和ARGs扩散与传播的主要来源〔9〕,因此有必要对抗生素废水进行深度处理. ...
Monitoring antibiotic resistance genes in wastewater treatment:Current strategies and future challenges
1
2021
... 此外,水体中抗生素的增加会促进ARGs和ARB的生长,而ARGs和ARB会诱导细菌自发发生基因突变和基因转移〔8〕.污水处理厂是环境中抗生素、ARB和ARGs扩散与传播的主要来源〔9〕,因此有必要对抗生素废水进行深度处理. ...
Catalytic ozonation for the treatment of synthetic and industrial effluents-application of mesoporous materials:A review
1
2018
... 臭氧催化氧化常用于饮用水消毒和废水预氧化处理.在抗生素废水的处理中,臭氧与其他氧化剂/催化剂结合(如O3/H2O2、O3/过硫酸盐、O3/过碳酸盐等)表现出较高的处理效果.此外,超声/臭氧化、电化学/臭氧化、活性炭/臭氧化等组合工艺被认为是促进生成大量·OH的有效措施.臭氧催化氧化工艺对抗生素的降解机制主要为臭氧分子的直接氧化和·OH的间接氧化〔10〕.臭氧分子在溶液中的溶解度和稳定性较差〔11〕,因此通过原位生成·OH来处理抗生素废水尤为重要〔12〕.·OH攻击芳环并裂解C—O、C—N或S—N,可达到开环效果〔13〕,促进抗生素的分解. ...
Removal of residual pesticide,fenitrothion,in vegetables by using ozone microbubbles generated by different methods
1
2011
... 臭氧催化氧化常用于饮用水消毒和废水预氧化处理.在抗生素废水的处理中,臭氧与其他氧化剂/催化剂结合(如O3/H2O2、O3/过硫酸盐、O3/过碳酸盐等)表现出较高的处理效果.此外,超声/臭氧化、电化学/臭氧化、活性炭/臭氧化等组合工艺被认为是促进生成大量·OH的有效措施.臭氧催化氧化工艺对抗生素的降解机制主要为臭氧分子的直接氧化和·OH的间接氧化〔10〕.臭氧分子在溶液中的溶解度和稳定性较差〔11〕,因此通过原位生成·OH来处理抗生素废水尤为重要〔12〕.·OH攻击芳环并裂解C—O、C—N或S—N,可达到开环效果〔13〕,促进抗生素的分解. ...
Advanced oxidation processes for antibiotics removal:A review
1
2017
... 臭氧催化氧化常用于饮用水消毒和废水预氧化处理.在抗生素废水的处理中,臭氧与其他氧化剂/催化剂结合(如O3/H2O2、O3/过硫酸盐、O3/过碳酸盐等)表现出较高的处理效果.此外,超声/臭氧化、电化学/臭氧化、活性炭/臭氧化等组合工艺被认为是促进生成大量·OH的有效措施.臭氧催化氧化工艺对抗生素的降解机制主要为臭氧分子的直接氧化和·OH的间接氧化〔10〕.臭氧分子在溶液中的溶解度和稳定性较差〔11〕,因此通过原位生成·OH来处理抗生素废水尤为重要〔12〕.·OH攻击芳环并裂解C—O、C—N或S—N,可达到开环效果〔13〕,促进抗生素的分解. ...
Catalytic ozonation of the antibiotic sulfadiazine:Reaction kinetics and transformation mechanisms
1
2020
... 臭氧催化氧化常用于饮用水消毒和废水预氧化处理.在抗生素废水的处理中,臭氧与其他氧化剂/催化剂结合(如O3/H2O2、O3/过硫酸盐、O3/过碳酸盐等)表现出较高的处理效果.此外,超声/臭氧化、电化学/臭氧化、活性炭/臭氧化等组合工艺被认为是促进生成大量·OH的有效措施.臭氧催化氧化工艺对抗生素的降解机制主要为臭氧分子的直接氧化和·OH的间接氧化〔10〕.臭氧分子在溶液中的溶解度和稳定性较差〔11〕,因此通过原位生成·OH来处理抗生素废水尤为重要〔12〕.·OH攻击芳环并裂解C—O、C—N或S—N,可达到开环效果〔13〕,促进抗生素的分解. ...
Continuous ozonation of urban wastewater:Removal of antibiotics,antibiotic-resistant Escherichia coli and antibiotic resistance genes and phytotoxicity
1
2019
... 臭氧化是污水处理厂中提高污染物降解性的主要处理方式,能明显提高废水的可生化性,但对能源需求高且运行成本高.此外,在实际废水预处理过程中,因基质消耗臭氧使得污染物去除效率较低,矿化程度不明显.尽管如此,臭氧化后可通过生物过滤或活性炭吸附进行后处理〔14〕,有望减少臭氧化过程中产生的毒性中间体. ...
Photocatalytic degradation of the antibiotic levofloxacin using highly crystalline TiO2 nanoparticles
1
2014
... 光催化具有效率高、反应速度快、成本低、无二次污染等特点,基于光催化的高级氧化过程是一种有前途且高效的抗生素降解方法.以TiO2为代表的光催化剂最早被用于降解抗生素,如左氧氟沙星〔15〕、土霉素〔16〕、四环素〔17〕等.TiO2吸收能量后会产生具有高还原能力的电子(e-)和具有强氧化能力的空穴(h+).而电子-空穴对(e--h+)的生成会引发后续链式反应,形成具有强氧化性的活性物质(如·OH、O2·-等)〔18〕.由于TiO2具有较宽的带隙,且只能被紫外光激发,因此,有限的光利用率和电子-空穴对的快速湮灭降低了TiO2的光催化活性.目前,提高TiO2光催化活性的方法主要包括原子/离子掺杂、加入光敏剂、半导体复合等〔19〕. ...
Intensification of heterogeneous TiO2 photocatalysis using the NETmix mili-photoreactor under microscale illumination for oxytetracycline oxidation
1
2019
... 光催化具有效率高、反应速度快、成本低、无二次污染等特点,基于光催化的高级氧化过程是一种有前途且高效的抗生素降解方法.以TiO2为代表的光催化剂最早被用于降解抗生素,如左氧氟沙星〔15〕、土霉素〔16〕、四环素〔17〕等.TiO2吸收能量后会产生具有高还原能力的电子(e-)和具有强氧化能力的空穴(h+).而电子-空穴对(e--h+)的生成会引发后续链式反应,形成具有强氧化性的活性物质(如·OH、O2·-等)〔18〕.由于TiO2具有较宽的带隙,且只能被紫外光激发,因此,有限的光利用率和电子-空穴对的快速湮灭降低了TiO2的光催化活性.目前,提高TiO2光催化活性的方法主要包括原子/离子掺杂、加入光敏剂、半导体复合等〔19〕. ...
Platinum-enhanced amorphous TiO2-filled mesoporous TiO2 crystals for the photocatalytic mineralization of tetracycline hydrochloride
1
2019
... 光催化具有效率高、反应速度快、成本低、无二次污染等特点,基于光催化的高级氧化过程是一种有前途且高效的抗生素降解方法.以TiO2为代表的光催化剂最早被用于降解抗生素,如左氧氟沙星〔15〕、土霉素〔16〕、四环素〔17〕等.TiO2吸收能量后会产生具有高还原能力的电子(e-)和具有强氧化能力的空穴(h+).而电子-空穴对(e--h+)的生成会引发后续链式反应,形成具有强氧化性的活性物质(如·OH、O2·-等)〔18〕.由于TiO2具有较宽的带隙,且只能被紫外光激发,因此,有限的光利用率和电子-空穴对的快速湮灭降低了TiO2的光催化活性.目前,提高TiO2光催化活性的方法主要包括原子/离子掺杂、加入光敏剂、半导体复合等〔19〕. ...
Degradation of antibiotics by advanced oxidation processes:An overview
3
2020
... 光催化具有效率高、反应速度快、成本低、无二次污染等特点,基于光催化的高级氧化过程是一种有前途且高效的抗生素降解方法.以TiO2为代表的光催化剂最早被用于降解抗生素,如左氧氟沙星〔15〕、土霉素〔16〕、四环素〔17〕等.TiO2吸收能量后会产生具有高还原能力的电子(e-)和具有强氧化能力的空穴(h+).而电子-空穴对(e--h+)的生成会引发后续链式反应,形成具有强氧化性的活性物质(如·OH、O2·-等)〔18〕.由于TiO2具有较宽的带隙,且只能被紫外光激发,因此,有限的光利用率和电子-空穴对的快速湮灭降低了TiO2的光催化活性.目前,提高TiO2光催化活性的方法主要包括原子/离子掺杂、加入光敏剂、半导体复合等〔19〕. ...
... 近年来,基于碳纳米材料和TiO2纳米颗粒的复合材料颇受关注.复合材料中的碳材料有助于电荷载流子的分离、运输和存储,及扩大催化剂光吸收范围.M. AHMADI等〔26〕利用多壁碳纳米管/TiO2纳米复合材料在紫外光照射下催化降解四环素,在多壁碳纳米管与TiO2的质量比为1.5%、pH为5、光催化剂用量为0.2 g/L的条件下,该体系可完全去除10 mg/L四环素.其他金属氧化物(如ZnO、WO3)、金属硫化物(如CdS)、贵金属半导体(如Ag3O4、BiOCl、GdVO4、SmVO4)、非金属半导体(gC3N4)对抗生素的光催化降解有效〔18〕. ...
... Fenton氧化法已在中试规模中处理抗生素废水.通过酸性介质中铁盐与H2O2的链式反应产生·OH是Fenton氧化降解抗生素的主要机理.Fenton氧化法具有降解效率高、操作简便等优点,其影响因素包括pH、温度、H2O2浓度和Fe2+浓度〔30〕.酸性反应条件(pH≈3)及大量含铁污泥的产生限制了Fenton氧化法在实际抗生素废水处理中的应用〔18〕.近年来,非均相Fenton、光Fenton、电Fenton因优于传统Fenton的氧化效果而得到广泛研究〔31〕. ...
Recent advances in TiO2-based materials for photocatalytic degradation of antibiotics in aqueous systems
1
2021
... 光催化具有效率高、反应速度快、成本低、无二次污染等特点,基于光催化的高级氧化过程是一种有前途且高效的抗生素降解方法.以TiO2为代表的光催化剂最早被用于降解抗生素,如左氧氟沙星〔15〕、土霉素〔16〕、四环素〔17〕等.TiO2吸收能量后会产生具有高还原能力的电子(e-)和具有强氧化能力的空穴(h+).而电子-空穴对(e--h+)的生成会引发后续链式反应,形成具有强氧化性的活性物质(如·OH、O2·-等)〔18〕.由于TiO2具有较宽的带隙,且只能被紫外光激发,因此,有限的光利用率和电子-空穴对的快速湮灭降低了TiO2的光催化活性.目前,提高TiO2光催化活性的方法主要包括原子/离子掺杂、加入光敏剂、半导体复合等〔19〕. ...
提高TiO2改性技术研究进展
1
2009
... TiO2的原子/离子掺杂原理是将原子或离子引入光催化剂中,以缩小带隙并增强光吸收.过渡金属离子掺杂可以替代Ti离子的位置,产生光生电子-空穴对的捕获阱,从而降低电子与空穴的复合几率〔20〕.与金属离子掺杂相比,非金属掺杂能明显缩小TiO2带隙,更有效地利用入射光,因此在增强光催化活性方面更有效.经原子/离子掺杂后,多种抗生素的光催化降解率显著提高,在可见光范围内也表现出较高的光催化活性,如表1所示. ...
提高TiO2改性技术研究进展
1
2009
... TiO2的原子/离子掺杂原理是将原子或离子引入光催化剂中,以缩小带隙并增强光吸收.过渡金属离子掺杂可以替代Ti离子的位置,产生光生电子-空穴对的捕获阱,从而降低电子与空穴的复合几率〔20〕.与金属离子掺杂相比,非金属掺杂能明显缩小TiO2带隙,更有效地利用入射光,因此在增强光催化活性方面更有效.经原子/离子掺杂后,多种抗生素的光催化降解率显著提高,在可见光范围内也表现出较高的光催化活性,如表1所示. ...
Photocatalytic degradation of amoxicillin using Co-doped TiO2 synthesized by reflux method and monitoring of degradation products by LC-MS/MS
1
2020
... Effect of modification methods of TiO
2 on the degradation of antibiotics
Table 1方法 | 催化剂 | 光源 | 抗生素 | 降解率/% | 文献 |
---|
原子/离子掺杂 | TiO2 | 500 W氙灯 | 25 mg/L阿莫西林 | 21(300 min) | 〔21〕 |
Co/TiO2 | 94(300 min) |
Ag/TiO2 | 125 W 高压汞灯 | 15 mg/L甲硝唑 | 95(300 min) | 〔22〕 |
TiO2 | 5×8 W荧光灯 | 0.010 mol/L头孢唑啉 | 53.15(60 min) | 〔23〕 |
N/TiO2 | 75.14(60 min) |
TiO2 | 419 nm低压汞灯 | 0.031 3 mol/L诺氟沙星 | 25(70 min) | 〔24〕 |
C/TiO2 | 78(70 min) |
加入光敏剂 | TiO2 | 太阳光 | 10 mg/L左氧氟沙星 | 66(90 min) | 〔25〕 |
C-dots/TiO2 | 99(90 min) |
半导体复合 | TiO2 | 2×6 W UV 灯 | 5 mg/L四环素 | 17.6(20 min) | 〔26〕 |
MWCNT/TiO2 | 72.62(20 min) |
二氧化硅/TiO2 | 300 W 氙气灯 | 0.03 mg/L四环素 | 62(60 min) | 〔27〕 |
石墨烯/二氧化硅/TiO2 | 89(60 min) |
加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
Visible light induced enhanced photocatalytic degradation of organic pollutants in aqueous media using Ag doped hollow TiO2 nanospheres
1
2015
... Effect of modification methods of TiO
2 on the degradation of antibiotics
Table 1方法 | 催化剂 | 光源 | 抗生素 | 降解率/% | 文献 |
---|
原子/离子掺杂 | TiO2 | 500 W氙灯 | 25 mg/L阿莫西林 | 21(300 min) | 〔21〕 |
Co/TiO2 | 94(300 min) |
Ag/TiO2 | 125 W 高压汞灯 | 15 mg/L甲硝唑 | 95(300 min) | 〔22〕 |
TiO2 | 5×8 W荧光灯 | 0.010 mol/L头孢唑啉 | 53.15(60 min) | 〔23〕 |
N/TiO2 | 75.14(60 min) |
TiO2 | 419 nm低压汞灯 | 0.031 3 mol/L诺氟沙星 | 25(70 min) | 〔24〕 |
C/TiO2 | 78(70 min) |
加入光敏剂 | TiO2 | 太阳光 | 10 mg/L左氧氟沙星 | 66(90 min) | 〔25〕 |
C-dots/TiO2 | 99(90 min) |
半导体复合 | TiO2 | 2×6 W UV 灯 | 5 mg/L四环素 | 17.6(20 min) | 〔26〕 |
MWCNT/TiO2 | 72.62(20 min) |
二氧化硅/TiO2 | 300 W 氙气灯 | 0.03 mg/L四环素 | 62(60 min) | 〔27〕 |
石墨烯/二氧化硅/TiO2 | 89(60 min) |
加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
Photocatalytic degradation of cefazolin over N-doped TiO2 under UV and sunlight irradiation:Prediction of the reaction paths via conceptual DFT
1
2012
... Effect of modification methods of TiO
2 on the degradation of antibiotics
Table 1方法 | 催化剂 | 光源 | 抗生素 | 降解率/% | 文献 |
---|
原子/离子掺杂 | TiO2 | 500 W氙灯 | 25 mg/L阿莫西林 | 21(300 min) | 〔21〕 |
Co/TiO2 | 94(300 min) |
Ag/TiO2 | 125 W 高压汞灯 | 15 mg/L甲硝唑 | 95(300 min) | 〔22〕 |
TiO2 | 5×8 W荧光灯 | 0.010 mol/L头孢唑啉 | 53.15(60 min) | 〔23〕 |
N/TiO2 | 75.14(60 min) |
TiO2 | 419 nm低压汞灯 | 0.031 3 mol/L诺氟沙星 | 25(70 min) | 〔24〕 |
C/TiO2 | 78(70 min) |
加入光敏剂 | TiO2 | 太阳光 | 10 mg/L左氧氟沙星 | 66(90 min) | 〔25〕 |
C-dots/TiO2 | 99(90 min) |
半导体复合 | TiO2 | 2×6 W UV 灯 | 5 mg/L四环素 | 17.6(20 min) | 〔26〕 |
MWCNT/TiO2 | 72.62(20 min) |
二氧化硅/TiO2 | 300 W 氙气灯 | 0.03 mg/L四环素 | 62(60 min) | 〔27〕 |
石墨烯/二氧化硅/TiO2 | 89(60 min) |
加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
Degradation of antibiotic norfloxacin in aqueous solution by visible-light-mediated C-TiO2 photocatalysis
1
2012
... Effect of modification methods of TiO
2 on the degradation of antibiotics
Table 1方法 | 催化剂 | 光源 | 抗生素 | 降解率/% | 文献 |
---|
原子/离子掺杂 | TiO2 | 500 W氙灯 | 25 mg/L阿莫西林 | 21(300 min) | 〔21〕 |
Co/TiO2 | 94(300 min) |
Ag/TiO2 | 125 W 高压汞灯 | 15 mg/L甲硝唑 | 95(300 min) | 〔22〕 |
TiO2 | 5×8 W荧光灯 | 0.010 mol/L头孢唑啉 | 53.15(60 min) | 〔23〕 |
N/TiO2 | 75.14(60 min) |
TiO2 | 419 nm低压汞灯 | 0.031 3 mol/L诺氟沙星 | 25(70 min) | 〔24〕 |
C/TiO2 | 78(70 min) |
加入光敏剂 | TiO2 | 太阳光 | 10 mg/L左氧氟沙星 | 66(90 min) | 〔25〕 |
C-dots/TiO2 | 99(90 min) |
半导体复合 | TiO2 | 2×6 W UV 灯 | 5 mg/L四环素 | 17.6(20 min) | 〔26〕 |
MWCNT/TiO2 | 72.62(20 min) |
二氧化硅/TiO2 | 300 W 氙气灯 | 0.03 mg/L四环素 | 62(60 min) | 〔27〕 |
石墨烯/二氧化硅/TiO2 | 89(60 min) |
加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
Solar light driven photocatalytic degradation of levofloxacin using TiO2/carbon-dot nanocomposites
1
2018
... Effect of modification methods of TiO
2 on the degradation of antibiotics
Table 1方法 | 催化剂 | 光源 | 抗生素 | 降解率/% | 文献 |
---|
原子/离子掺杂 | TiO2 | 500 W氙灯 | 25 mg/L阿莫西林 | 21(300 min) | 〔21〕 |
Co/TiO2 | 94(300 min) |
Ag/TiO2 | 125 W 高压汞灯 | 15 mg/L甲硝唑 | 95(300 min) | 〔22〕 |
TiO2 | 5×8 W荧光灯 | 0.010 mol/L头孢唑啉 | 53.15(60 min) | 〔23〕 |
N/TiO2 | 75.14(60 min) |
TiO2 | 419 nm低压汞灯 | 0.031 3 mol/L诺氟沙星 | 25(70 min) | 〔24〕 |
C/TiO2 | 78(70 min) |
加入光敏剂 | TiO2 | 太阳光 | 10 mg/L左氧氟沙星 | 66(90 min) | 〔25〕 |
C-dots/TiO2 | 99(90 min) |
半导体复合 | TiO2 | 2×6 W UV 灯 | 5 mg/L四环素 | 17.6(20 min) | 〔26〕 |
MWCNT/TiO2 | 72.62(20 min) |
二氧化硅/TiO2 | 300 W 氙气灯 | 0.03 mg/L四环素 | 62(60 min) | 〔27〕 |
石墨烯/二氧化硅/TiO2 | 89(60 min) |
加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
Enhanced photocatalytic degradation of tetracycline and real pharmaceutical wastewater using MWCNT/TiO2 nano-composite
2
2017
... Effect of modification methods of TiO
2 on the degradation of antibiotics
Table 1方法 | 催化剂 | 光源 | 抗生素 | 降解率/% | 文献 |
---|
原子/离子掺杂 | TiO2 | 500 W氙灯 | 25 mg/L阿莫西林 | 21(300 min) | 〔21〕 |
Co/TiO2 | 94(300 min) |
Ag/TiO2 | 125 W 高压汞灯 | 15 mg/L甲硝唑 | 95(300 min) | 〔22〕 |
TiO2 | 5×8 W荧光灯 | 0.010 mol/L头孢唑啉 | 53.15(60 min) | 〔23〕 |
N/TiO2 | 75.14(60 min) |
TiO2 | 419 nm低压汞灯 | 0.031 3 mol/L诺氟沙星 | 25(70 min) | 〔24〕 |
C/TiO2 | 78(70 min) |
加入光敏剂 | TiO2 | 太阳光 | 10 mg/L左氧氟沙星 | 66(90 min) | 〔25〕 |
C-dots/TiO2 | 99(90 min) |
半导体复合 | TiO2 | 2×6 W UV 灯 | 5 mg/L四环素 | 17.6(20 min) | 〔26〕 |
MWCNT/TiO2 | 72.62(20 min) |
二氧化硅/TiO2 | 300 W 氙气灯 | 0.03 mg/L四环素 | 62(60 min) | 〔27〕 |
石墨烯/二氧化硅/TiO2 | 89(60 min) |
加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
... 近年来,基于碳纳米材料和TiO2纳米颗粒的复合材料颇受关注.复合材料中的碳材料有助于电荷载流子的分离、运输和存储,及扩大催化剂光吸收范围.M. AHMADI等〔26〕利用多壁碳纳米管/TiO2纳米复合材料在紫外光照射下催化降解四环素,在多壁碳纳米管与TiO2的质量比为1.5%、pH为5、光催化剂用量为0.2 g/L的条件下,该体系可完全去除10 mg/L四环素.其他金属氧化物(如ZnO、WO3)、金属硫化物(如CdS)、贵金属半导体(如Ag3O4、BiOCl、GdVO4、SmVO4)、非金属半导体(gC3N4)对抗生素的光催化降解有效〔18〕. ...
Enhanced photocatalytic degradation of antibiotic drug and dye pollutants by graphene-ordered mesoporous silica(SBA 15)/TiO2 nanocomposite under visible-light irradiation
1
2021
... Effect of modification methods of TiO
2 on the degradation of antibiotics
Table 1方法 | 催化剂 | 光源 | 抗生素 | 降解率/% | 文献 |
---|
原子/离子掺杂 | TiO2 | 500 W氙灯 | 25 mg/L阿莫西林 | 21(300 min) | 〔21〕 |
Co/TiO2 | 94(300 min) |
Ag/TiO2 | 125 W 高压汞灯 | 15 mg/L甲硝唑 | 95(300 min) | 〔22〕 |
TiO2 | 5×8 W荧光灯 | 0.010 mol/L头孢唑啉 | 53.15(60 min) | 〔23〕 |
N/TiO2 | 75.14(60 min) |
TiO2 | 419 nm低压汞灯 | 0.031 3 mol/L诺氟沙星 | 25(70 min) | 〔24〕 |
C/TiO2 | 78(70 min) |
加入光敏剂 | TiO2 | 太阳光 | 10 mg/L左氧氟沙星 | 66(90 min) | 〔25〕 |
C-dots/TiO2 | 99(90 min) |
半导体复合 | TiO2 | 2×6 W UV 灯 | 5 mg/L四环素 | 17.6(20 min) | 〔26〕 |
MWCNT/TiO2 | 72.62(20 min) |
二氧化硅/TiO2 | 300 W 氙气灯 | 0.03 mg/L四环素 | 62(60 min) | 〔27〕 |
石墨烯/二氧化硅/TiO2 | 89(60 min) |
加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
Recent advances in photodegradation of antibiotic residues in water
1
2021
... 加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
High photocatalytic performance of carbon quantum dots/TNTs composites for enhanced photogenerated charges separation under visible light
1
2018
... 加入光敏剂可提高半导体在可见光区的光活性.碳量子点(CQDs)、ZnSe量子点、MoS2为主导的量子点的添加能增强半导体对光的吸收〔28〕.Fenfen ZHAO等〔29〕合成了具有较好光催化性能的TiO2纳米管复合材料(CQD/TNTs).研究结果表明,CQD具有上转化光致发光的能力,将难以利用的红外长波(>600 nm)转化为可利用的可见光(<600 nm),从而诱导TiO2中电子和空穴的产生. ...
Recent advances in nano-Fenton catalytic degradation of emerging pharmaceutical contaminants
2
2019
... Fenton氧化法已在中试规模中处理抗生素废水.通过酸性介质中铁盐与H2O2的链式反应产生·OH是Fenton氧化降解抗生素的主要机理.Fenton氧化法具有降解效率高、操作简便等优点,其影响因素包括pH、温度、H2O2浓度和Fe2+浓度〔30〕.酸性反应条件(pH≈3)及大量含铁污泥的产生限制了Fenton氧化法在实际抗生素废水处理中的应用〔18〕.近年来,非均相Fenton、光Fenton、电Fenton因优于传统Fenton的氧化效果而得到广泛研究〔31〕. ...
... Main characteristics of three Fenton processes
Table 2类型 | 优点 | 缺点 |
---|
非均相Fenton工艺 | 低铁离子浸出,低铁污泥产量,pH工作范围较宽,催化剂的重复使用性与稳定性高 | 催化剂合成条件苛刻,催化剂合成路线复杂、成本高〔41〕 |
光Fenton工艺 | Fe3+/Fe2+高效循环,Fe2+投加量低,含铁污泥产量低,·OH产量高,能耗比电Fenton工艺低 | 光能利用率低,光辐照反应器设计较复杂〔31〕 |
电Fenton工艺 | H2O2投加量比光Fenton工艺少,Fe2+在阴极上连续再生,含铁污泥产量低 | 电催化系统脆弱,电极易腐蚀;反应体系中H2O2生成量低〔30〕 |
由表2可见,Fenton优化工艺相比传统Fenton工艺有明显优势,有望在今后的中试和实际应用中取得较满意的效果.在众多高级氧化技术中,Fenton工艺具有操作简便、安全、效益高等优点.但Fenton工艺通常不会使抗生素废水高矿化,会提高其生物降解性.因此,未来的研究中应侧重结合Fenton工艺与其他工艺(如生物法),以最低的能耗和成本实现抗生素的可持续去除与矿化. ...
Insight into electro-Fenton and photo-Fenton for the degradation of antibiotics:Mechanism study and research gaps
2
2018
... Fenton氧化法已在中试规模中处理抗生素废水.通过酸性介质中铁盐与H2O2的链式反应产生·OH是Fenton氧化降解抗生素的主要机理.Fenton氧化法具有降解效率高、操作简便等优点,其影响因素包括pH、温度、H2O2浓度和Fe2+浓度〔30〕.酸性反应条件(pH≈3)及大量含铁污泥的产生限制了Fenton氧化法在实际抗生素废水处理中的应用〔18〕.近年来,非均相Fenton、光Fenton、电Fenton因优于传统Fenton的氧化效果而得到广泛研究〔31〕. ...
... Main characteristics of three Fenton processes
Table 2类型 | 优点 | 缺点 |
---|
非均相Fenton工艺 | 低铁离子浸出,低铁污泥产量,pH工作范围较宽,催化剂的重复使用性与稳定性高 | 催化剂合成条件苛刻,催化剂合成路线复杂、成本高〔41〕 |
光Fenton工艺 | Fe3+/Fe2+高效循环,Fe2+投加量低,含铁污泥产量低,·OH产量高,能耗比电Fenton工艺低 | 光能利用率低,光辐照反应器设计较复杂〔31〕 |
电Fenton工艺 | H2O2投加量比光Fenton工艺少,Fe2+在阴极上连续再生,含铁污泥产量低 | 电催化系统脆弱,电极易腐蚀;反应体系中H2O2生成量低〔30〕 |
由表2可见,Fenton优化工艺相比传统Fenton工艺有明显优势,有望在今后的中试和实际应用中取得较满意的效果.在众多高级氧化技术中,Fenton工艺具有操作简便、安全、效益高等优点.但Fenton工艺通常不会使抗生素废水高矿化,会提高其生物降解性.因此,未来的研究中应侧重结合Fenton工艺与其他工艺(如生物法),以最低的能耗和成本实现抗生素的可持续去除与矿化. ...
Fe-N-graphene wrapped Al2O3/pentlandite from microalgae:High Fenton catalytic efficiency from enhanced Fe3+ reduction
1
2018
... 研究人员致力于开发具有最少铁离子浸出量、高催化性能和高稳定性的新型多相类Fenton催化剂.Jianqing MA等〔32〕制备了一种石墨烯包裹的Al2O3/硫镍铁矿复合材料,重复使用12次后其催化活性无明显损失.研究表明,Fe3+/Fe2+氧化还原加速循环源于催化剂中Fe、Ni、Al协同作用下的电子转移,使得H2O2消耗较低,·OH生成速度较快.韩金栋等〔33〕制备了纳米Fe/Co催化剂,形成类Fenton反应体系降解土霉素.纳米Fe/Co/H2O2催化体系具有较宽的pH使用范围,pH在3.0~11.0时,处理120 min后土霉素的去除率高于89%. ...
纳米Fe/Co催化降解土霉素效果及影响因素研究
1
2020
... 研究人员致力于开发具有最少铁离子浸出量、高催化性能和高稳定性的新型多相类Fenton催化剂.Jianqing MA等〔32〕制备了一种石墨烯包裹的Al2O3/硫镍铁矿复合材料,重复使用12次后其催化活性无明显损失.研究表明,Fe3+/Fe2+氧化还原加速循环源于催化剂中Fe、Ni、Al协同作用下的电子转移,使得H2O2消耗较低,·OH生成速度较快.韩金栋等〔33〕制备了纳米Fe/Co催化剂,形成类Fenton反应体系降解土霉素.纳米Fe/Co/H2O2催化体系具有较宽的pH使用范围,pH在3.0~11.0时,处理120 min后土霉素的去除率高于89%. ...
纳米Fe/Co催化降解土霉素效果及影响因素研究
1
2020
... 研究人员致力于开发具有最少铁离子浸出量、高催化性能和高稳定性的新型多相类Fenton催化剂.Jianqing MA等〔32〕制备了一种石墨烯包裹的Al2O3/硫镍铁矿复合材料,重复使用12次后其催化活性无明显损失.研究表明,Fe3+/Fe2+氧化还原加速循环源于催化剂中Fe、Ni、Al协同作用下的电子转移,使得H2O2消耗较低,·OH生成速度较快.韩金栋等〔33〕制备了纳米Fe/Co催化剂,形成类Fenton反应体系降解土霉素.纳米Fe/Co/H2O2催化体系具有较宽的pH使用范围,pH在3.0~11.0时,处理120 min后土霉素的去除率高于89%. ...
Heterogeneous electro-Fenton and photoelectro-Fenton processes:A critical review of fundamental principles and application for water/wastewater treatment
1
2018
... 综上,与传统Fenton工艺相比,非均相Fenton工艺具有铁离子浸出量低、Fe3+/Fe2+高效循环、铁泥产量低、工作pH范围宽、催化剂稳定性高且重复使用率高等优点.然而,非均相Fenton氧化的研究大多数停留在实验室阶段,其工业化推广受到许多限制,如催化剂合成条件苛刻、合成路线复杂、合成成本较高、反应器设计难度大〔34〕. ...
Elimination of drugs of abuse and their toxicity from natural waters by photo-Fenton treatment
1
2015
... M. CATALÁ等〔35〕用二氧化硅负载的氧化铁(Fe2O3/SBA-15)纳米催化剂在光Fenton过程中降解废水中的15种残留滥用药物.结果表明,Fe2O3/SBA-15复合光Fenton催化剂能增加·OH的产量,降解污染物.H. SHEMER等〔36〕比较了UV、Fenton和光Fenton对甲硝唑的降解效果.结果表明,与Fenton氧化相比,光Fenton氧化可提高20%的甲硝唑去除率.此外,紫外辐照装置应用于光Fenton工艺时面临使用寿命短、能耗高、环境污染风险大、经济成本高等缺陷〔37〕,太阳光Fenton工艺越来越受到关注〔38〕. ...
Degradation of the pharmaceutical Metronidazole via UV,Fenton and photo-Fenton processes
1
2006
... M. CATALÁ等〔35〕用二氧化硅负载的氧化铁(Fe2O3/SBA-15)纳米催化剂在光Fenton过程中降解废水中的15种残留滥用药物.结果表明,Fe2O3/SBA-15复合光Fenton催化剂能增加·OH的产量,降解污染物.H. SHEMER等〔36〕比较了UV、Fenton和光Fenton对甲硝唑的降解效果.结果表明,与Fenton氧化相比,光Fenton氧化可提高20%的甲硝唑去除率.此外,紫外辐照装置应用于光Fenton工艺时面临使用寿命短、能耗高、环境污染风险大、经济成本高等缺陷〔37〕,太阳光Fenton工艺越来越受到关注〔38〕. ...
New generation energy-efficient light source for photocatalysis:LEDs for environmental applications
1
2014
... M. CATALÁ等〔35〕用二氧化硅负载的氧化铁(Fe2O3/SBA-15)纳米催化剂在光Fenton过程中降解废水中的15种残留滥用药物.结果表明,Fe2O3/SBA-15复合光Fenton催化剂能增加·OH的产量,降解污染物.H. SHEMER等〔36〕比较了UV、Fenton和光Fenton对甲硝唑的降解效果.结果表明,与Fenton氧化相比,光Fenton氧化可提高20%的甲硝唑去除率.此外,紫外辐照装置应用于光Fenton工艺时面临使用寿命短、能耗高、环境污染风险大、经济成本高等缺陷〔37〕,太阳光Fenton工艺越来越受到关注〔38〕. ...
Complete degradation of the persistent anti-depressant sertraline in aqueous solution by solar photo-Fenton oxidation
1
2014
... M. CATALÁ等〔35〕用二氧化硅负载的氧化铁(Fe2O3/SBA-15)纳米催化剂在光Fenton过程中降解废水中的15种残留滥用药物.结果表明,Fe2O3/SBA-15复合光Fenton催化剂能增加·OH的产量,降解污染物.H. SHEMER等〔36〕比较了UV、Fenton和光Fenton对甲硝唑的降解效果.结果表明,与Fenton氧化相比,光Fenton氧化可提高20%的甲硝唑去除率.此外,紫外辐照装置应用于光Fenton工艺时面临使用寿命短、能耗高、环境污染风险大、经济成本高等缺陷〔37〕,太阳光Fenton工艺越来越受到关注〔38〕. ...
Recent advances in electrochemical water technologies for the treatment of antibiotics:A short review
2
2021
... 电Fenton工艺主要分为2种形式:(1)从外部向反应器加入Fenton试剂,并用高催化活性的惰性电极作阳极材料;(2)仅从外部加入H2O2,Fe2+由牺牲铁电极提供.此外,阴极材料是决定电Fenton工艺效率的主要因素之一〔39〕.由电Fenton反应基本原理可知,反应过程中H2O2的连续原位生成起到至关重要的作用,并受阴极类型和性质的影响.有报道证实具有多孔结构的电极能加快氧气或空气扩散到电极表面,促进H2O2的生成〔40〕.碳材料是常见的多孔材料,具有高比表面积、高稳定性和高导电性,可为碳质电极的氧还原反应提供更多活性位点.目前,利用碳材料(如碳毡、活性碳纤维和碳纳米管等〔39〕)可显著提高电Fenton工艺处理废水中抗生素的效能. ...
... 〔39〕)可显著提高电Fenton工艺处理废水中抗生素的效能. ...
Electro-Fenton and photoelectro-Fenton degradation of sulfanilic acid using a boron-doped diamond anode and an air diffusion cathode
1
2012
... 电Fenton工艺主要分为2种形式:(1)从外部向反应器加入Fenton试剂,并用高催化活性的惰性电极作阳极材料;(2)仅从外部加入H2O2,Fe2+由牺牲铁电极提供.此外,阴极材料是决定电Fenton工艺效率的主要因素之一〔39〕.由电Fenton反应基本原理可知,反应过程中H2O2的连续原位生成起到至关重要的作用,并受阴极类型和性质的影响.有报道证实具有多孔结构的电极能加快氧气或空气扩散到电极表面,促进H2O2的生成〔40〕.碳材料是常见的多孔材料,具有高比表面积、高稳定性和高导电性,可为碳质电极的氧还原反应提供更多活性位点.目前,利用碳材料(如碳毡、活性碳纤维和碳纳米管等〔39〕)可显著提高电Fenton工艺处理废水中抗生素的效能. ...
A review on Fenton process for organic wastewater treatment based on optimization perspective
1
2019
... Main characteristics of three Fenton processes
Table 2类型 | 优点 | 缺点 |
---|
非均相Fenton工艺 | 低铁离子浸出,低铁污泥产量,pH工作范围较宽,催化剂的重复使用性与稳定性高 | 催化剂合成条件苛刻,催化剂合成路线复杂、成本高〔41〕 |
光Fenton工艺 | Fe3+/Fe2+高效循环,Fe2+投加量低,含铁污泥产量低,·OH产量高,能耗比电Fenton工艺低 | 光能利用率低,光辐照反应器设计较复杂〔31〕 |
电Fenton工艺 | H2O2投加量比光Fenton工艺少,Fe2+在阴极上连续再生,含铁污泥产量低 | 电催化系统脆弱,电极易腐蚀;反应体系中H2O2生成量低〔30〕 |
由表2可见,Fenton优化工艺相比传统Fenton工艺有明显优势,有望在今后的中试和实际应用中取得较满意的效果.在众多高级氧化技术中,Fenton工艺具有操作简便、安全、效益高等优点.但Fenton工艺通常不会使抗生素废水高矿化,会提高其生物降解性.因此,未来的研究中应侧重结合Fenton工艺与其他工艺(如生物法),以最低的能耗和成本实现抗生素的可持续去除与矿化. ...
γ辐照和超声空化降解水中磺胺嘧啶与四环素的研究
1
2012
... 超声波(US)在溶液中传播会引起超声空化现象〔42〕,而空化坍塌的瞬间会在在水中产生极高温度(>4 000 K)和压强(>50 MPa)的热点,使水分子解离产生自由基(·H和·OH).与其他技术相比,超声波的主要优点在于操作简单、接触时间短,在水中的渗透性高,无需添加化学品且无二次污染物〔43〕.理论上大多数有机污染物能通过超声波降解且无需额外添加化学物质.然而,超声波分解有机污染物的效率低、能耗高.基于超声的组合工艺,如超声/Fenton氧化、超声/臭氧化、超声/过硫酸盐、超声/光催化、超声辅助生物过程等,引起研究者的极大关注〔44〕. ...
γ辐照和超声空化降解水中磺胺嘧啶与四环素的研究
1
2012
... 超声波(US)在溶液中传播会引起超声空化现象〔42〕,而空化坍塌的瞬间会在在水中产生极高温度(>4 000 K)和压强(>50 MPa)的热点,使水分子解离产生自由基(·H和·OH).与其他技术相比,超声波的主要优点在于操作简单、接触时间短,在水中的渗透性高,无需添加化学品且无二次污染物〔43〕.理论上大多数有机污染物能通过超声波降解且无需额外添加化学物质.然而,超声波分解有机污染物的效率低、能耗高.基于超声的组合工艺,如超声/Fenton氧化、超声/臭氧化、超声/过硫酸盐、超声/光催化、超声辅助生物过程等,引起研究者的极大关注〔44〕. ...
Hybrid treatment strategies for 2,4,6-trichlorophenol degradation based on combination of hydrodynamic cavitation and AOPs
1
2018
... 超声波(US)在溶液中传播会引起超声空化现象〔42〕,而空化坍塌的瞬间会在在水中产生极高温度(>4 000 K)和压强(>50 MPa)的热点,使水分子解离产生自由基(·H和·OH).与其他技术相比,超声波的主要优点在于操作简单、接触时间短,在水中的渗透性高,无需添加化学品且无二次污染物〔43〕.理论上大多数有机污染物能通过超声波降解且无需额外添加化学物质.然而,超声波分解有机污染物的效率低、能耗高.基于超声的组合工艺,如超声/Fenton氧化、超声/臭氧化、超声/过硫酸盐、超声/光催化、超声辅助生物过程等,引起研究者的极大关注〔44〕. ...
Sonochemical processes for the degradation of antibiotics in aqueous solutions:A review
1
2021
... 超声波(US)在溶液中传播会引起超声空化现象〔42〕,而空化坍塌的瞬间会在在水中产生极高温度(>4 000 K)和压强(>50 MPa)的热点,使水分子解离产生自由基(·H和·OH).与其他技术相比,超声波的主要优点在于操作简单、接触时间短,在水中的渗透性高,无需添加化学品且无二次污染物〔43〕.理论上大多数有机污染物能通过超声波降解且无需额外添加化学物质.然而,超声波分解有机污染物的效率低、能耗高.基于超声的组合工艺,如超声/Fenton氧化、超声/臭氧化、超声/过硫酸盐、超声/光催化、超声辅助生物过程等,引起研究者的极大关注〔44〕. ...
Enhancement and inhibition effects of water matrices during the sonochemical degradation of the antibiotic dicloxacillin
1
2015
... 在超声/Fenton氧化过程中,热点附近产生的自由基反应主导了抗生素的降解〔45〕.一方面,超声处理可以改善传质,增强·OH的产生并减少化学药剂消耗;另一方面,可促进Fe2+/Fe3+与H2O2之间的反应有利于·OH的产生,包括原位生成H2O2.为克服传统Fenton工艺pH范围(pH在2~4)的局限性,Chikang WANG等〔46〕利用超声强化Fenton工艺处理50 mg/L的四环素废水.实验结果显示,初始pH对四环素的降解的影响不显著,pH=6时四环素的降解效率达到91.3%.此外,在类Fenton工艺中应用超声处理可以保持催化剂的活性,避免催化剂颗粒聚集钝化,有利于抗生素的去除〔46〕. ...
Degradation of tetracycline by advanced oxidation procsses:Sono-Fenton and ozonation processes
2
2017
... 在超声/Fenton氧化过程中,热点附近产生的自由基反应主导了抗生素的降解〔45〕.一方面,超声处理可以改善传质,增强·OH的产生并减少化学药剂消耗;另一方面,可促进Fe2+/Fe3+与H2O2之间的反应有利于·OH的产生,包括原位生成H2O2.为克服传统Fenton工艺pH范围(pH在2~4)的局限性,Chikang WANG等〔46〕利用超声强化Fenton工艺处理50 mg/L的四环素废水.实验结果显示,初始pH对四环素的降解的影响不显著,pH=6时四环素的降解效率达到91.3%.此外,在类Fenton工艺中应用超声处理可以保持催化剂的活性,避免催化剂颗粒聚集钝化,有利于抗生素的去除〔46〕. ...
... 〔46〕. ...
Ultrasonic-assisted ozone oxidation process for sulfamethoxazole removal:Impact factors and degradation process
2
2016
... 超声/臭氧化处理可提高处理效率.传统的臭氧化工艺存在成本高、气液传质差和选择性氧化等限制因素,超声处理能够改善这类问题〔47〕.R. KıDAK等〔48〕用高频超声/臭氧氧化工艺去除水中的阿莫西林,发现该耦合工艺对污染物的降解速率常数比单独臭氧氧化高12.5倍.超声处理还可促进水中抗生素的矿化,降低废水生物毒性.Wanqian GUO等〔47〕采用超声波辅助臭氧氧化工艺去除磺胺甲唑,结果表明处理后的废水的生物毒性明显减弱,B/C提高到0.54. ...
... 〔47〕采用超声波辅助臭氧氧化工艺去除磺胺甲唑,结果表明处理后的废水的生物毒性明显减弱,B/C提高到0.54. ...
Medium-high frequency ultrasound and ozone based advanced oxidation for amoxicillin removal in water
1
2018
... 超声/臭氧化处理可提高处理效率.传统的臭氧化工艺存在成本高、气液传质差和选择性氧化等限制因素,超声处理能够改善这类问题〔47〕.R. KıDAK等〔48〕用高频超声/臭氧氧化工艺去除水中的阿莫西林,发现该耦合工艺对污染物的降解速率常数比单独臭氧氧化高12.5倍.超声处理还可促进水中抗生素的矿化,降低废水生物毒性.Wanqian GUO等〔47〕采用超声波辅助臭氧氧化工艺去除磺胺甲唑,结果表明处理后的废水的生物毒性明显减弱,B/C提高到0.54. ...
Sono-activated persulfate oxidation of diclofenac:Degradation,kinetics,pathway and contribution of the different radicals involved
1
2018
... 基于硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化工艺被认为是一种很有前途的废水处理技术.超声引起的空化、高温和高压条件可能通过促进O—O单键的断裂活化过硫酸盐(S2O82-),形成SO4·-、·OH等活性物质〔49〕.随后,抗生素分子的化学键发生断裂,如磺胺二甲嘧啶的S—N、S—C和N—C键〔50〕,四环素的N-甲基、羟基和氨基〔51〕等,被SO4·-和·OH氧化.与其他活化方式相比,超声活化具有独特的空化特性,能引起极高的局部温度并产生较多自由基.超声/过硫酸盐体系的降解机制被认为是热分解与自由基诱导反应的协同作用. ...
Enhanced peroxymonosulfate activation for sulfamethazine degradation by ultrasound irradiation:Performances and mechanisms
1
2018
... 基于硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化工艺被认为是一种很有前途的废水处理技术.超声引起的空化、高温和高压条件可能通过促进O—O单键的断裂活化过硫酸盐(S2O82-),形成SO4·-、·OH等活性物质〔49〕.随后,抗生素分子的化学键发生断裂,如磺胺二甲嘧啶的S—N、S—C和N—C键〔50〕,四环素的N-甲基、羟基和氨基〔51〕等,被SO4·-和·OH氧化.与其他活化方式相比,超声活化具有独特的空化特性,能引起极高的局部温度并产生较多自由基.超声/过硫酸盐体系的降解机制被认为是热分解与自由基诱导反应的协同作用. ...
Optimization of sonochemical degradation of tetracycline in aqueous solution using sono-activated persulfate process
1
2015
... 基于硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化工艺被认为是一种很有前途的废水处理技术.超声引起的空化、高温和高压条件可能通过促进O—O单键的断裂活化过硫酸盐(S2O82-),形成SO4·-、·OH等活性物质〔49〕.随后,抗生素分子的化学键发生断裂,如磺胺二甲嘧啶的S—N、S—C和N—C键〔50〕,四环素的N-甲基、羟基和氨基〔51〕等,被SO4·-和·OH氧化.与其他活化方式相比,超声活化具有独特的空化特性,能引起极高的局部温度并产生较多自由基.超声/过硫酸盐体系的降解机制被认为是热分解与自由基诱导反应的协同作用. ...
Removal of tetracycline antibiotics from wastewater by pulsed corona discharge plasma coupled with natural soil particles
1
2018
... 四环素类抗生素是世界上第二大常用的抗生素,存在于医院污水、生活污水和牲畜污水中.以四环素为例,其高级氧化降解主要通过失官能团、开环反应和被·OH取代的羟基化反应完成.四环素分子的环状结构连接可电离的官能团(如胺基、酚基等),这些基团易被·OH攻击,形成各种中间产物.C11aC12化学键对活性氧更敏感,与·OH反应形成1个羟基和1个酮基,生成m/z为461的羟基化产物〔52〕.此外,氨基和羟基的分离使四环素分子转化为m/z分别为416、400的产物.随着反应的进行,失去更多氨基、烷基和羟基,形成m/z更小的中间产物,环烃结构被打开,形成其他小分子. ...
TiO2 assisted photocatalytic degradation of macrolide antibiotics
1
2017
... 大环内酯类是一类重要的抗生素,能有效且安全地治疗人类传染病.大环内酯类抗生素的降解途径取决于化合物的物理化学特性.大多数情况下,·OH是降解大环内酯类抗生素的主要反应物质〔53〕.大环内酯类抗生素的降解机制包括·OH攻击使芳环羟基化,裂解C—O、C—N或S—N键,以及芳香烃部分α位的裂解和开环. ...
Electrochemical treatment of penicillin,cephalosporin,and fluoroquinolone antibiotics via active chlorine:Evaluation of antimicrobial activity,toxicity,matrix,and their correlation with the degradation pathways
1
2017
... β-内酰胺类抗生素是最常用的抗菌化合物,广泛用于治疗人类和动物的细菌感染.头孢菌素和青霉素在β-内酰胺类抗生素中最具代表性.青霉素与头孢菌素具有类似的硫氧化和β-内酰胺环分解的方式.β-内酰胺类抗生素的硫化物部分易被·OH攻击以产生对应的亚硫酰基,·OH又能打开β-内酰胺环〔54〕,通过脱羧和羟基化作用进一步降解成小分子短链羧酸等. ...
Removal of antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes in wastewater effluent by UV-activated persulfate
2
2020
... 水生环境中大量抗生素的残留会增加抗生素抗性菌株的进化,推动ARB和ARGs的产生.医院污水、制药废水和养殖废水等通过不同渠道进入城市污水处理厂,污水处理厂被认为是环境中抗生素耐药性传播的关键场所.传统污水处理厂虽能高效去除有机物、氮和磷,但对ARB和ARGs等新兴污染物的去除效果并不理想〔55〕.因此,需开发可行的工艺以更好地降低污水处理厂的ARB和ARGs. ...
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
---|
新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Occurrence and fate of antibiotics,antibiotic resistant genes(ARGs) and antibiotic resistant bacteria(ARB) in municipal wastewater treatment plant:An overview
1
2020
... 在污水处理厂中,抗生素主要通过水解、生物降解和污泥吸附被去除.由于抗生素具有分子质量高、非挥发等特性,以及二级生物处理工艺的温度、水力停留时间和污泥停留时间等的影响,传统的废水处理工艺对抗生素废水的处理效果较差.研究表明,废水中抗生素的残留浓度与进、出水中频繁检测到的ARGs丰度之间存在一定正相关〔56〕.R. BOOPATHY等〔57〕对市政污水处理厂处理前后污水中的葡萄球菌和mecA基因的游离DNA进行检测,发现处理后污水中抗生素的耐药性显著高于未处理污水. ...
Presence of Methicillin resistant Staphylococcus aureus(MRSA) in sewage treatment plant
1
2017
... 在污水处理厂中,抗生素主要通过水解、生物降解和污泥吸附被去除.由于抗生素具有分子质量高、非挥发等特性,以及二级生物处理工艺的温度、水力停留时间和污泥停留时间等的影响,传统的废水处理工艺对抗生素废水的处理效果较差.研究表明,废水中抗生素的残留浓度与进、出水中频繁检测到的ARGs丰度之间存在一定正相关〔56〕.R. BOOPATHY等〔57〕对市政污水处理厂处理前后污水中的葡萄球菌和mecA基因的游离DNA进行检测,发现处理后污水中抗生素的耐药性显著高于未处理污水. ...
抗生素抗性基因在城镇污水处理系统的分布与去除机制研究
1
2019
... 为控制病原体并有效杀灭微生物,通常采用氧化或消毒工艺(如氯化、臭氧化、紫外消毒等)对污水处理厂二级出水进行深度处理〔58〕.据报道,常规消毒工艺对减少ARGs和ARB的贡献不大,某些情况下甚至会诱发抗生素耐药性的发展〔5〕.此外,常规消毒工艺中的ARGs比ARB更难去除〔59〕.Yingying ZHANG等〔60〕研究显示紫外线消毒能破坏四环素耐药菌DNA,但对ARGs的去除效果有限.Yao ZHUANG等〔61〕发现,与ARB的快速灭活相比,需要更强的紫外辐射去除ARGs;此外,与紫外线消毒、臭氧消毒相比,氯化消毒对ARGs的去除效果更好.然而,Aiming HOU等〔62〕研究认为氯化消毒只能部分灭活铜绿假单胞菌,并会增强抗生素抗性.Shanshan LIU等〔63〕报道了氯化消毒会增加大型污水处理厂出水中的ARG 含量.可见,氯化、臭氧化和紫外线辐射等消毒工艺对ARB和ARGs去除的有效性仍存在争议,需深入研究. ...
抗生素抗性基因在城镇污水处理系统的分布与去除机制研究
1
2019
... 为控制病原体并有效杀灭微生物,通常采用氧化或消毒工艺(如氯化、臭氧化、紫外消毒等)对污水处理厂二级出水进行深度处理〔58〕.据报道,常规消毒工艺对减少ARGs和ARB的贡献不大,某些情况下甚至会诱发抗生素耐药性的发展〔5〕.此外,常规消毒工艺中的ARGs比ARB更难去除〔59〕.Yingying ZHANG等〔60〕研究显示紫外线消毒能破坏四环素耐药菌DNA,但对ARGs的去除效果有限.Yao ZHUANG等〔61〕发现,与ARB的快速灭活相比,需要更强的紫外辐射去除ARGs;此外,与紫外线消毒、臭氧消毒相比,氯化消毒对ARGs的去除效果更好.然而,Aiming HOU等〔62〕研究认为氯化消毒只能部分灭活铜绿假单胞菌,并会增强抗生素抗性.Shanshan LIU等〔63〕报道了氯化消毒会增加大型污水处理厂出水中的ARG 含量.可见,氯化、臭氧化和紫外线辐射等消毒工艺对ARB和ARGs去除的有效性仍存在争议,需深入研究. ...
β-lactams resistance gene quantification in an antibiotic resistant Escherichia coli water suspension treated by advanced oxidation with UV/H2O2
1
2017
... 为控制病原体并有效杀灭微生物,通常采用氧化或消毒工艺(如氯化、臭氧化、紫外消毒等)对污水处理厂二级出水进行深度处理〔58〕.据报道,常规消毒工艺对减少ARGs和ARB的贡献不大,某些情况下甚至会诱发抗生素耐药性的发展〔5〕.此外,常规消毒工艺中的ARGs比ARB更难去除〔59〕.Yingying ZHANG等〔60〕研究显示紫外线消毒能破坏四环素耐药菌DNA,但对ARGs的去除效果有限.Yao ZHUANG等〔61〕发现,与ARB的快速灭活相比,需要更强的紫外辐射去除ARGs;此外,与紫外线消毒、臭氧消毒相比,氯化消毒对ARGs的去除效果更好.然而,Aiming HOU等〔62〕研究认为氯化消毒只能部分灭活铜绿假单胞菌,并会增强抗生素抗性.Shanshan LIU等〔63〕报道了氯化消毒会增加大型污水处理厂出水中的ARG 含量.可见,氯化、臭氧化和紫外线辐射等消毒工艺对ARB和ARGs去除的有效性仍存在争议,需深入研究. ...
Inactivation of antibiotic resistance genes in municipal wastewater effluent by chlorination and sequential UV/chlorination disinfection
1
2015
... 为控制病原体并有效杀灭微生物,通常采用氧化或消毒工艺(如氯化、臭氧化、紫外消毒等)对污水处理厂二级出水进行深度处理〔58〕.据报道,常规消毒工艺对减少ARGs和ARB的贡献不大,某些情况下甚至会诱发抗生素耐药性的发展〔5〕.此外,常规消毒工艺中的ARGs比ARB更难去除〔59〕.Yingying ZHANG等〔60〕研究显示紫外线消毒能破坏四环素耐药菌DNA,但对ARGs的去除效果有限.Yao ZHUANG等〔61〕发现,与ARB的快速灭活相比,需要更强的紫外辐射去除ARGs;此外,与紫外线消毒、臭氧消毒相比,氯化消毒对ARGs的去除效果更好.然而,Aiming HOU等〔62〕研究认为氯化消毒只能部分灭活铜绿假单胞菌,并会增强抗生素抗性.Shanshan LIU等〔63〕报道了氯化消毒会增加大型污水处理厂出水中的ARG 含量.可见,氯化、臭氧化和紫外线辐射等消毒工艺对ARB和ARGs去除的有效性仍存在争议,需深入研究. ...
Inactivation of antibiotic resistance genes in municipal wastewater by chlorination,ultraviolet,and ozonation disinfection
2
2015
... 为控制病原体并有效杀灭微生物,通常采用氧化或消毒工艺(如氯化、臭氧化、紫外消毒等)对污水处理厂二级出水进行深度处理〔58〕.据报道,常规消毒工艺对减少ARGs和ARB的贡献不大,某些情况下甚至会诱发抗生素耐药性的发展〔5〕.此外,常规消毒工艺中的ARGs比ARB更难去除〔59〕.Yingying ZHANG等〔60〕研究显示紫外线消毒能破坏四环素耐药菌DNA,但对ARGs的去除效果有限.Yao ZHUANG等〔61〕发现,与ARB的快速灭活相比,需要更强的紫外辐射去除ARGs;此外,与紫外线消毒、臭氧消毒相比,氯化消毒对ARGs的去除效果更好.然而,Aiming HOU等〔62〕研究认为氯化消毒只能部分灭活铜绿假单胞菌,并会增强抗生素抗性.Shanshan LIU等〔63〕报道了氯化消毒会增加大型污水处理厂出水中的ARG 含量.可见,氯化、臭氧化和紫外线辐射等消毒工艺对ARB和ARGs去除的有效性仍存在争议,需深入研究. ...
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
---|
新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Chlorine injury enhances antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa through over expression of drug efflux pumps
1
2019
... 为控制病原体并有效杀灭微生物,通常采用氧化或消毒工艺(如氯化、臭氧化、紫外消毒等)对污水处理厂二级出水进行深度处理〔58〕.据报道,常规消毒工艺对减少ARGs和ARB的贡献不大,某些情况下甚至会诱发抗生素耐药性的发展〔5〕.此外,常规消毒工艺中的ARGs比ARB更难去除〔59〕.Yingying ZHANG等〔60〕研究显示紫外线消毒能破坏四环素耐药菌DNA,但对ARGs的去除效果有限.Yao ZHUANG等〔61〕发现,与ARB的快速灭活相比,需要更强的紫外辐射去除ARGs;此外,与紫外线消毒、臭氧消毒相比,氯化消毒对ARGs的去除效果更好.然而,Aiming HOU等〔62〕研究认为氯化消毒只能部分灭活铜绿假单胞菌,并会增强抗生素抗性.Shanshan LIU等〔63〕报道了氯化消毒会增加大型污水处理厂出水中的ARG 含量.可见,氯化、臭氧化和紫外线辐射等消毒工艺对ARB和ARGs去除的有效性仍存在争议,需深入研究. ...
Chlorine disinfection increases both intracellular and extracellular antibiotic resistance genes in a full-scale wastewater treatment plant
1
2018
... 为控制病原体并有效杀灭微生物,通常采用氧化或消毒工艺(如氯化、臭氧化、紫外消毒等)对污水处理厂二级出水进行深度处理〔58〕.据报道,常规消毒工艺对减少ARGs和ARB的贡献不大,某些情况下甚至会诱发抗生素耐药性的发展〔5〕.此外,常规消毒工艺中的ARGs比ARB更难去除〔59〕.Yingying ZHANG等〔60〕研究显示紫外线消毒能破坏四环素耐药菌DNA,但对ARGs的去除效果有限.Yao ZHUANG等〔61〕发现,与ARB的快速灭活相比,需要更强的紫外辐射去除ARGs;此外,与紫外线消毒、臭氧消毒相比,氯化消毒对ARGs的去除效果更好.然而,Aiming HOU等〔62〕研究认为氯化消毒只能部分灭活铜绿假单胞菌,并会增强抗生素抗性.Shanshan LIU等〔63〕报道了氯化消毒会增加大型污水处理厂出水中的ARG 含量.可见,氯化、臭氧化和紫外线辐射等消毒工艺对ARB和ARGs去除的有效性仍存在争议,需深入研究. ...
Metagenomic insights into dissemination of antibiotic resistance across bacterial genera in wastewater treatment
1
2021
... 传统污水处理厂的三级处理工艺无法有效去除ARB和ARGs,这些污染物可能通过污水处理厂出水排放而在环境中发生扩散〔64〕.AOPs能够通过活性氧自由基(·OH、SO4·-、O2·-等)破坏细胞表面和DNA结构,是灭活细菌和消除ARGs的有效方法. ...
Technologies towards antibiotic resistance genes(ARGs) removal from aquatic environment:A critical review
2
2021
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
---|
新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
... 〔
65〕
半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 | 过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Degradation and deactivation of plasmid-encoded antibiotic resistance genes during exposure to ozone and chlorine
1
2021
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
---|
新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Effect of ultrasound irradiation combined with ozone pretreatment on the anaerobic digestion for the biosludge exposed to trace-level levofloxacin:Degradation,microbial community and ARGs analysis
1
2020
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
---|
新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Comparison of the effectiveness of chlorine,ozone,and photocatalytic disinfection in reducing the risk of antibiotic resistance pollution
1
2011
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
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新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Utilization of Fenton-like reaction for antibiotics and resistant bacteria elimination in different parts of WWTP
1
2015
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
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新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
The role of operating parameters and oxidative damage mechanisms of advanced chemical oxidation processes in the combat against antibiotic-resistant bacteria and resistance genes present in urban wastewater
2
2018
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
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新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
... 〔
70〕
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Advanced oxidation processes for wastewater treatment:Formation of hydroxyl radical and application
2
2012
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
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新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
... 目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
A comparative study of the bactericidal effect of photocatalytic oxidation by TiO2 on antibiotic-resistant and antibiotic-sensitive bacteria
1
2010
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
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新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Inactivation of Staphylococcus aureus in visible light by morphology tuned α-NiMoO4
1
2018
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
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新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Synergistic effect of sulfidated nano zerovalent iron and persulfate on inactivating antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes
1
2021
... Treatment characteristics and mechanisms of several AOPs processes on ARB and ARGs
Table 4工艺 | 特征 | 作用机制 |
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新型臭氧化 | (1)O3传质速率和水溶性低,单独臭氧氧化对ARB灭活和ARGs消除效果差,可能会增加 ARGs的相对丰度〔65〕;(2)新型O3/HClO〔66〕、O3/US〔67〕耦合工艺更具优势 | (1)对抗性细菌细胞壁、细胞膜和细胞内蛋白质的损害;(2)O3和活性氧(ROS)对遗传物质的破坏〔68〕 |
Fenton反应 | (1)低pH对ARB具有永久性损伤作用,·OH可使细菌DNA变性,降低ARGs传播〔69〕;(2)增加n(Fe2+)∶n(H2O2)有利于ARB失活和ARGs去除〔70〕 | (1)通过突变和链断裂破坏细菌DNA,灭活ARB〔71〕;(2)H2O2氧化和铁离子释放促使细胞内酶失活〔70〕 |
光催化氧化 | (1)UV/H2O2工艺比紫外线辐射或氯化消毒处理ARGs更有效〔61〕;(2)UV/TiO2工艺中,ARB的失活效率随TiO2用量的增加呈指数增加〔72〕;(3)石墨烯氧化钛(TiO2-rGO)、石墨氮化碳(gC3N4)等新型光催化剂及TiO2/H2O2/UV组合工艺等在去除ARGs方面具有更高效率〔65〕 | 半导体粒子和ROS引起DNA复制解体及细胞死亡〔73〕 |
过硫酸盐氧化 | (1)SO4·-半衰期长,与ARGs反应时间长,ARGs去除效率高;(2)纳米零价铁、Fe2+、紫外等活化方式可提高ARGs降解率;(3)基于SO4·-氧化工艺对ARGs的降解效果较氯化、臭氧氧化和紫外消毒的更有效〔74〕 | ·OH和SO4·-在去除ARB和ARGs方面发挥关键作用〔55〕 |
目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Combat of antimicrobial resistance in municipal wastewater treatment plant effluent via solar advanced oxidation processes:Achievements and perspectives
1
2021
... 目前,研究者尝试使用AOPs工艺去除抗生素废水中的残留抗生素、ARB、ARGs等,以控制抗生素耐药性的蔓延,并降低水环境污染.相比传统消毒技术,AOPs能更加高效地参与ARB的灭活和ARGs的去除.但对于ARB、ARGs的稳定去除,臭氧催化氧化通常要求较高的臭氧浓度和较长的处理时间.此外,臭氧化、Fenton氧化过程中抗生素抗性细菌存在细胞氧化损伤修复和菌种复壮的可能性〔71〕.近年来,基于太阳光的光催化氧化处理城镇污水厂ARB和ARGs的研究在中试规模中表现出显著效果〔75〕.基于AOPs的深度处理工艺有望在城市污水厂三级处理工艺中发挥重要作用. ...
Fenton-biological treatment processes for the removal of some pharmaceuticals from industrial wastewater
1
2009
... 实际废水中存在不同类型的污染物,抗生素等难降解性物质不易被常规处理工艺降解,AOP与生物处理耦合工艺具有较好的处理效果.M. I. BADAWY等〔76〕采用Fenton/生物耦合工艺处理实际制药废水,Fenton预处理可使B/C从0.27提高到0.39以上,增强废水的生物降解性.以UV为主导的光催化氧化三级处理工艺能明显增强城市污水处理厂对抗生素耐药细菌的灭活和抗生素抗性基因的去除效果〔77〕.Jie HOU等〔78〕采用上流厌氧污泥床、缺氧罐和AOP组合工艺,同时去除制药废水中的抗生素和抗生素抗性基因.李再兴等〔79〕采用微波强化Fenton氧化法对抗生素废水二级处理出水进行深度处理,出水COD<120 mg/L,COD去除率达到78.0%以上,出水水质满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903—2008)要求.研究表明,Fenton/UV组合工艺去除制药废水中的抗生素抗性基因最为有效、合理. ...
Effect of UV-A-assisted iron-based and UV-C-driven oxidation processes on organic matter and antibiotic resistance removal in tertiary treated urban wastewater
1
2021
... 实际废水中存在不同类型的污染物,抗生素等难降解性物质不易被常规处理工艺降解,AOP与生物处理耦合工艺具有较好的处理效果.M. I. BADAWY等〔76〕采用Fenton/生物耦合工艺处理实际制药废水,Fenton预处理可使B/C从0.27提高到0.39以上,增强废水的生物降解性.以UV为主导的光催化氧化三级处理工艺能明显增强城市污水处理厂对抗生素耐药细菌的灭活和抗生素抗性基因的去除效果〔77〕.Jie HOU等〔78〕采用上流厌氧污泥床、缺氧罐和AOP组合工艺,同时去除制药废水中的抗生素和抗生素抗性基因.李再兴等〔79〕采用微波强化Fenton氧化法对抗生素废水二级处理出水进行深度处理,出水COD<120 mg/L,COD去除率达到78.0%以上,出水水质满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903—2008)要求.研究表明,Fenton/UV组合工艺去除制药废水中的抗生素抗性基因最为有效、合理. ...
Simultaneous removal of antibiotics and antibiotic resistance genes from pharmaceutical wastewater using the combinations of up-flow anaerobic sludge bed,anoxic-oxic tank,and advanced oxidation technologies
1
2019
... 实际废水中存在不同类型的污染物,抗生素等难降解性物质不易被常规处理工艺降解,AOP与生物处理耦合工艺具有较好的处理效果.M. I. BADAWY等〔76〕采用Fenton/生物耦合工艺处理实际制药废水,Fenton预处理可使B/C从0.27提高到0.39以上,增强废水的生物降解性.以UV为主导的光催化氧化三级处理工艺能明显增强城市污水处理厂对抗生素耐药细菌的灭活和抗生素抗性基因的去除效果〔77〕.Jie HOU等〔78〕采用上流厌氧污泥床、缺氧罐和AOP组合工艺,同时去除制药废水中的抗生素和抗生素抗性基因.李再兴等〔79〕采用微波强化Fenton氧化法对抗生素废水二级处理出水进行深度处理,出水COD<120 mg/L,COD去除率达到78.0%以上,出水水质满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903—2008)要求.研究表明,Fenton/UV组合工艺去除制药废水中的抗生素抗性基因最为有效、合理. ...
微波强化Fenton氧化法深度处理抗生素废水研究
1
2012
... 实际废水中存在不同类型的污染物,抗生素等难降解性物质不易被常规处理工艺降解,AOP与生物处理耦合工艺具有较好的处理效果.M. I. BADAWY等〔76〕采用Fenton/生物耦合工艺处理实际制药废水,Fenton预处理可使B/C从0.27提高到0.39以上,增强废水的生物降解性.以UV为主导的光催化氧化三级处理工艺能明显增强城市污水处理厂对抗生素耐药细菌的灭活和抗生素抗性基因的去除效果〔77〕.Jie HOU等〔78〕采用上流厌氧污泥床、缺氧罐和AOP组合工艺,同时去除制药废水中的抗生素和抗生素抗性基因.李再兴等〔79〕采用微波强化Fenton氧化法对抗生素废水二级处理出水进行深度处理,出水COD<120 mg/L,COD去除率达到78.0%以上,出水水质满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903—2008)要求.研究表明,Fenton/UV组合工艺去除制药废水中的抗生素抗性基因最为有效、合理. ...
微波强化Fenton氧化法深度处理抗生素废水研究
1
2012
... 实际废水中存在不同类型的污染物,抗生素等难降解性物质不易被常规处理工艺降解,AOP与生物处理耦合工艺具有较好的处理效果.M. I. BADAWY等〔76〕采用Fenton/生物耦合工艺处理实际制药废水,Fenton预处理可使B/C从0.27提高到0.39以上,增强废水的生物降解性.以UV为主导的光催化氧化三级处理工艺能明显增强城市污水处理厂对抗生素耐药细菌的灭活和抗生素抗性基因的去除效果〔77〕.Jie HOU等〔78〕采用上流厌氧污泥床、缺氧罐和AOP组合工艺,同时去除制药废水中的抗生素和抗生素抗性基因.李再兴等〔79〕采用微波强化Fenton氧化法对抗生素废水二级处理出水进行深度处理,出水COD<120 mg/L,COD去除率达到78.0%以上,出水水质满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903—2008)要求.研究表明,Fenton/UV组合工艺去除制药废水中的抗生素抗性基因最为有效、合理. ...