四环素类抗生素污染水体的微生物修复

四环素残留在多种环境介质中经常被检测到,其可以诱导微生物产生抗生素抗性基因。微生物降解去除四环素具有成本低、环境友好等优点,是一种很有前途的方法。综述了微生物降解四环素的研究进展及其影响因素,阐述了人工湿地(CWs)和生物偶联法降解四环素处理系统的具体应用。     

环境水体中的残留抗生素及其潜在风险

针对残留抗生素对环境水体造成的污染及生态毒害问题,从抗生素的生产使用现状及其环境水体中的来源入手,综合分析了抗生素在环境水体中的残留与污染水平,重点研究了抗生素残留对水生生物、人类健康等存在的环境风险,建议开展环境水体中抗生素含量及迁移规律的调查、确定抗生素对生态平衡和生物多样性的影响以及有效去除抗生素的技术方法等的研究重点和方向,从而有效降低环境水体中抗生素潜在安全风险.     

湿法微藻生物柴油研究进展

随着化石燃料的消耗和环保要求的日益严苛,生物基替代是能源未来发展的重要趋势。微藻具有易栽培、产量大、适应性好等优点,是一种可再生资源,可用于生产生物柴油。然而,高成本的湿微藻脱水及干燥限制了微藻生物柴油的规模化生产,由微藻湿法制备生物柴油是推动生物柴油产业发展的重要途径。综述了湿法微藻生物柴油的生产工艺以及规模化应用存在的主要问题,并分析了未来发展方向。     

菌藻共生系统削减抗生素类污染物的去除途径及胁迫响应

菌藻共生系统不仅能够高效去除污水中的氮磷、重金属、抗生素等污染物,而且还能够捕集并固定二氧化碳,因而受到日益广泛的关注。本文介绍了菌藻共生系统对抗生素类污染物的去除途径,包括生物降解、生物吸附、生物累积等,其中生物降解是菌藻共生系统去除抗生素的最主要途径;同时简述了降解抗生素的生物反应器类型,主要可分为悬浮生长系统和固定化生长系统。本文还重点介绍了菌藻共生系统应对抗生素胁迫的短期和长期响应机制,短期响应主要是通过产生活性氧（ROS）并激活SOS响应,长期响应则具体表现在抗生素抗性基因的富集转移和微生物群落的演替进化等方面。本文为菌藻共生系统用于去除废水中抗生素类污染物提供了理论依据和技术参考。     

水中抗生素的去除技术研究进展

随着时代的发展，抗生素在医疗行业、农业、畜牧业中的使用量逐年增加。污废水的排入增加了天然水体中的抗生素含量，对生态环境和人类健康构成严重威胁和潜在危害。治理水中的抗生素污染已成为国内外研究的热点，大量学者对抗生素的去除技术进行了研究。基于目前的研究现状，系统介绍了各种抗生素的来源、危害以及污染现状，重点阐述了饮用水处理领域国内外的抗生素去除技术发展，介绍了抗生素的去除技术（物理法、化学法、高级氧化法、生物法等）、机理和典型抗生素的降解路径，分析了这些抗生素去除技术的优缺点，并对水中抗生素的去除方法及技术未来发展方向进行了展望，以期为水中抗生素去除方法及技术的选用提供一定参考和借鉴。对于水中抗生素的去除研究，今后应通过各类工艺的组合或耦合联用开发出更加经济、高效的去除技术，同时应关注降解产物的生成及溶液毒性的变化。     

水环境中硝基咪唑残留的降解方法研究

随着硝基咪唑类抗生素的广泛使用,将不可避免的对水环境造成污染。介绍了硝基咪唑的理化性质,残留的危害,以及近年来处理硝基咪唑残留的方法等,侧重介绍了吸附法,生物法,高级氧化技术在降解水体环境中硝基咪唑的应用。概述了这些方法的原理和研究进展。对这些方法优缺点进行分析,发现单利用一种技术难以彻底降解残留物,需进行技术结合。     

畜禽粪污沼液氮磷处理技术研究进展

结合国内外研究进展,从畜禽粪污沼液处理与资源化利用这2个角度出发,分别介绍与评价了生物法、吸附法、液体肥料、微藻法及鸟粪石结晶法的研究进展以及存在问题。分析表明,生物法、液体肥料与微藻法分别存在难于回收、重金属污染风险及难于规模化等限制。认为采用吸附或者鸟粪石结晶的手段将畜禽粪污沼液中的氮磷以缓释肥的形式还田,不但能避免沼液直接还田时其他污染物造成的环境风险,且缓释肥相比液体肥料便于运输与存放,非常具有实际应用前景。     

能源微藻开发利用的研究

微藻与陆生作物相比,具有生物量大、生长周期短、脂质含量高、不占耕地、单位面积产出量高等特点,已成为生物柴油原料的首选。微藻生物燃油的经济性大规模生产,需要建立能保持单一藻种优势的微藻规模化生产系统。但现有的微藻生产生物柴油的工业化模式与商业应用目标还有很大差距。本文讨论了能源微藻开发利用技术的热点问题,综述了国内外能源微藻开发现状及存在的问题。     

抗生素废水处理方法的研究进展

抗生素因具有较好的治疗效果而被广泛应用,但大量的抗生素进入环境中对生态环境及人类健康造成了潜在的威胁。抗生素的处理方法中,物理法主要包括吸附法、膜分离法和离子交换法;化学法中的高级氧化法处理效率较高;生物法中活性污泥法是一种低成本、有效的处理方法,但容易诱发抗性菌株及抗性基因的产生,微藻处理是一种新兴且有效的处理技术。基于抗生素废水的复杂性,联合处理技术有望成为解决抗生素污染问题的关键。     

四环素的降解产物分析及分子机制研究

四环素类抗生素,因其在环境中的残留会导致动植物产生慢性毒性、耐药性等毒副作用,乃至对生态、人类健康产生危害,成为典型的环境污染物。采用何种方法处理环境中残留的四环素类抗生素并实现其资源化利用已成为国内外的研究热点。本文主要针对近年来四环素类抗生素的降解进行研究,分别讨论四环素的主要降解方法,影响因素,并对其降解产物及分子机制进行解析。旨在为研究此类抗生素的降解机理提供参考依据,并为我国其他种类抗生素废渣、废水等的综合治理,提供可借鉴的思路和方法。     

零价铁及其耦合技术强化抗生素废水的处理

抗生素被广泛应用于治疗疾病、畜牧养殖业及病虫害防治等,然而抗生素大规模的生产及使用,对生态系统造成了持久性破坏。同时,未完全降解的抗生素在环境中逐步积累,导致抗生素抗性基因（ARGs）的富集,对环境造成极大的威胁,因此亟待开发经济、高效且可削减ARGs的抗生素处理方法。零价铁（ZVI）因廉价、易操作、不产生二次污染,被广泛用于含难降解污染物的污水处理过程,并在抗生素废水的处理中进行了广泛研究。本文从ZVI及其耦合技术对抗生素的作用机制与ZVI对厌氧消化的影响等方面,综述ZVI及耦合技术在处理抗生素废水中的应用。文章指出,ZVI主要通过产生羟基自由基（·OH）氧化降解抗生素,此外ZVI被腐蚀后形成的氢氧化物、氧化物也可吸附去除大量抗生素。零价铁-光芬顿与零价铁-电芬顿耦合工艺分别通过光能与电能促进·OH的产生,并实现Fe²⁺的循环利用。ZVI耦合厌氧生物处理过程中,ZVI可优化微生物群落,提高酶活性,从而促进厌氧消化降解抗生素,并削减部分ARGs。针对以上工艺特点,合成廉价高效的ZVI材料、探索ZVI对厌氧消化过程中ARGs的削减机制将是ZVI及其耦合技术强化抗生素废水处理的研究重点。     

污水中抗生素的处理方法研究进展

因为抗生素对许多疾病的治愈有特效,人类和畜禽养殖业对其依赖性较强,所以抗生素的使用量与日俱增。但由于抗生素对环境的污染具有持久性,极大地威胁到生态环境和人类健康,而目前已有的污水处理工艺对此类物质的去除率较低,导致绝大多数抗生素直接进入到环境中,引起世界各国广泛关注。本文全面阐述了人工湿地法、土壤渗滤系统法、超声降解法、加强型活性污泥法和低温等离子技术这几种方法在处理抗生素污水的研究现状,指出目前常用的处理方法和新型处理方法对处理抗生素污水的不足之处,得出建立组合式人工湿地法、超声与其他方法联合使用等组合式工艺将成为以后的研究重点,同时还要进一步研究不同处理工艺的去除机理以及处理过程中所消耗的材料的再生和回收循环利用。     

Food processing wastewater purification by microalgae cultivation associated with high value-added compounds production — A review

Microalgae have been considered as an efficient microorganism for wastewater treatment with simultaneously bioenergy and high value-added compounds production. However, the high energy cost associated with complicated biorefinery (e.g. microalgae cultivation, harvesting, drying, extraction, conversion, and purification) is a critical challenge that inhibits its large-scale application. Among different nutrition (e.g. carbon, nitrogen and phosphorous) sources, food processing wastewater is a relative safe and suitable one for microalgae cultivation due to its high organic content and low toxicity. In this review, the characteristic of different food wastewater is summarized and compared. The potential routes of value-added products (i.e. biofuel, pigment, polysaccharide, and amino acid) production along with wastewater purification are introduced. The existing challenges (e.g. biorefinery cost, efficiency and mechanism) of microalgal-based wastewater treatment are also discussed. The prospective of microalgae-based food processing wastewater treatment strategies (such as microalgae-bacteria consortium, poly-generation of bioenergy and value-added products) is forecasted. It can be observed that food wastewater treatment by microalgae could be a promising strategy to commercially realize waste source reduce, conversion and reutilization.     

高级氧化技术降解抗生素及去除耐药性的研究进展

近年来由于抗生素滥用而导致的水污染日益严重,抗生素残留及耐药性已成为当今社会面临的最严峻挑战之一。高级氧化工艺以其快速的反应速率和良好的处理效果,越来越多地被用于治理含抗生素的废水。本文首先阐述了抗生素的污染现状;其后根据起主导作用的自由基种类,分类对比了传统高级氧化和过硫酸盐高级氧化处理抗生素及耐药性的特征,深入分析了过硫酸盐高级氧化的反应机理,重点介绍了热活化、紫外活化、零价铁及其改性活化和电活化等不同活化过硫酸盐的方式,并研究总结了这些技术用于处理抗生素及其耐药性的降解效果和进展;综合分析了目前高级氧化降解抗生素及去除耐药性的环境影响因素和存在的问题;最后对高级氧化的未来发展进行了展望。     

CNTs/PMS高级氧化体系去除水中的环丙沙星

针对当前抗生素废水处理的难题,以环丙沙星（CIP）为研究对象,采用碳纳米管（CNTs）活化过硫酸氢盐（PMS）对其进行降解。考察了PMS浓度、CIP浓度、CNTs投加量、初始pH等因素对CIP降解效果的影响。研究结果表明,在pH为2.73～11.38范围内,PMS的浓度为1.5mmol/L、CNTs投加量为15mg/L时,初始浓度为5mg/L的CIP降解效果达到最佳,CNTs在反应过程中集吸附和催化于一体,且作为催化剂可实现多次循环利用。借助电子顺磁共振捕获技术和自由基猝灭反应对降解过程中的活性物质进行分析与鉴定,实验结果表明,在整个反应体系中起主导作用的活性基团是硫酸根自由基（SO₄ ^?-）。通过中间产物分析,发现氧化反应主要发生在哌嗪基团、喹诺酮核心的C－F键及环丙烷环上。这些结果可应用于抗生素废水的工业处理。     

微藻处理工业排放硝酸废水技术研究进展

水处理是环境保护与绿色化工生产的重要方面,其中含硝酸废水的处理已经成为工业水处理领域的研究热点。本文首先介绍了生物反硝化法、化学还原法与中和法等对含硝酸废水进行脱硝处理的方法,针对这些方法成本高、形成二次污染和氮元素资源化利用程度低等问题,指出目前仍然缺乏对高含量硝酸废水进行处理的理想技术。随后重点介绍了使用微藻对废水中的硝酸进行脱除的理论基础与技术路线,并对藻种、硝酸废水特征与处理工艺等因素的影响进行了阐述。根据对微藻处理方法进行的初步技术经济性分析,提出了废水处理与微藻生物产品生产相结合这一环保新模式,为降低环保装置的运行成本提供了新的思路。指出微藻应用于废水处理是一种非常有前景的工业废水处理技术,需要进一步加以研究和完善,从而在破解环境保护与经济发展的矛盾中发挥更为重要的作用。     

氮磷营养调控对微藻去除抗生素的增效作用研究

选择蛋白核小球藻和铜绿微囊藻为研究对象,头孢拉定为目标抗生素,考察了外源营养物质调控对2种微藻去除抗生素的增效作用。结果表明,通过添加氮、磷2种营养物质,使得微藻对目标抗生素的去除能力显著提升。在反应开始24 h后,实验组(Na NO3、K2HPO4的质量浓度分别为250、50 mg/L)2种微藻对头孢拉定的去除率即可达到78.95%和64.14%,均为其相应对照组的1.40倍,而72 h时2种藻对目标抗生素的去除率均达到90%以上。在整个过程中外源物质增效作用随着反应时间的推移而逐渐减弱,其主要增效作用发生在6~24 h。氮、磷含量差异对微藻去除能力增效作用不显著,而在促进微藻生长能力(种群增长)、光合作用能力(光合色素含量)和碳酸酐酶活性等方面,高含量氮、磷营养物质作用更明显。     

微生物燃料电池处理偶氮含盐废水的产电性能和降解过程

偶氮含盐废水生化处理流程复杂、电耗高,且降解机理尚不明确。本研究基于酸性重铬酸钾法水热处理获取改性阳极,进而构建微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）对偶氮含盐废水进行处理。考察了不同二价阴离子对MFC产电性能和降解有机物效果的影响,并探究了MFC对直接红13的降解机理。结果表明,偶氮含盐废水中含有硫酸钠时的产电性能高于含有碳酸钠的情况,MFC最大功率密度为265.38mW/m²、最大电流密度为1.10A/m²;MFC处理偶氮含盐废水时,对直接红13的去除率低于无额外添加盐时的效果（71.13%）,对葡萄糖共基质的降解影响程度为：添加硫酸钠>添加碳酸钠>无额外添加盐。微生物群落和降解产物分析表明,MFC阳极生物膜通过变形菌门、拟杆菌门等微生物的协同作用实现了对直接红13的生物电化学降解,产电下降解产物以还原产物芳香胺为主。     

生物炭基材料在抗生素废水处理中的研究进展

生物炭是一种由生物质原料热解而成的稳定多孔碳材料。目前，生物炭及其碳基材料作为功能材料因其在一定程度上不仅实现了废弃物的合理资源化利用，而且兼具经济与环境效益而倍受研究者关注。本文综述了生物炭的生物质原料种类、生物炭在不同成分下（纤维素、半纤维素、木质素）的形成机制及表面特性；重点介绍了生物炭的改性技术，主要包括物理化学处理、杂原子掺杂、金属元素掺杂、多种元素共掺杂以及制备工艺的改良等，生物炭改性的目的是为了增加其比表面积、反应活性位点和官能团，改良孔隙结构和无机成分，从而提高它在修复环境污染的性能；然后综述了生物炭作为优良吸附剂或催化剂在用于抗生素废水的具体应用及其去除机理。最后指出生物炭虽被证明了具备去除水中各类抗生素的潜力，但在材料本身的优化以及工程抗生素废水应用中仍有一些需要填补的知识空白。     

高浓度有机制药废水的中试处理

采用水解．厌氧．好氧生化新工艺，较系统地对抗生素工业废水和麻黄素植物提取废水中有机物的降解进行中试实验，验证实验室试验所采用的预处理、温度、pH值、水力停留时间、进水有机物浓度等参数对生化处理工艺的影响，中试规模为3m^3／d．实验结果表明，在中试稳定运行时，废水COD总去除率可达到97．6％，经混凝处理出水COD平均浓度可达到地方的排放要求（COD≤300mg／L）。