抗生素“逃脱”常规处理威胁饮用水 你了解多少？

北极星环保网讯:随着国民经济的发展和水质检测手段的更新，我国越来越多的饮用水水源中被检测出各种微污染物，给饮用水常规处理工艺带来了巨大的挑战。抗生素等痕量有机物以其本身特有的难降解和生物抑制作用，常常“逃脱”常规处理工艺而进入终端水体中，最终威胁人类健康。

本文详细总结了水源水中抗生素的来源以及危害，重点阐述了国内外在抗生素处理技术方面的研究工作；深入分析了现有技术的优缺点和不足，对各种抗生素在水体中的迁移和转化规律有了进一步的认识，提出了未来抗生素去除技术的研究热点会是单元组合工艺。

目前，在许多国家的饮用水源中都检出了抗生素，更严重的情况是在饮用水中也检出了氟喹诺酮类、磺胺类、青霉素类、大环内酯类和四环素类抗生素，对水生生态与人类健康构成威胁，成为备受关注的环境问题。水体中残留的抗生素一般浓度很低，在ng/L~μg/L级水平，抗生素类有机物一般难以降解，且对常规处理工艺中存在的微生物也有一定的抑制作用，最终会残留在终端水体中。

即使长期接触痕量的抗生素，也会对人体健康和生态环境造成危害。痕量有机污染物近年来才备受关注，目前水厂还没有专门针对抗生素的处理技术，饮用水处理也缺乏相应的安全标准。因此，抗生素处理工艺的开发会是水处理中研究的热点和难点问题，对于保障人类健康具有非常重要的意义。

1水体中抗生素的来源与危害

1.1水源水中抗生素的来源

抗生素在临床上是被用来治疗细菌感染或抑制病毒性细菌的一类药物，被广泛应用于居民生活和生产中。抗生素进入饮用水源中的主要途径有：天然水体、废水排放、水产养殖、农业生产和人禽医药。

1.2抗生素对人体健康的危害

现有的饮用水处理工艺难以完全去除抗生素，且常规消毒工艺在处理抗生素过程中会产生消毒副产物，这些残留在饮用水中的痕量抗生素及消毒副产物会对人体健康产生不利影响：毒性损伤、过敏反应、三致作用、产生抗药性等。

2水源水中抗生素去除技术

饮用水处理工艺主要有两大类：①常规处理工艺，主要单元为混凝、沉淀、过滤和消毒；②深度处理工艺，包括O3氧化、活性炭吸附、UV及UV/H2O2技术、生物氧化和膜技术等。关于这两类工艺对抗生素类药物的去除效果，国内外均有大量的文献报道，而我国对于抗生素的危害认知较晚，对抗生素污染还没有引起足够的重视，因此对以上各类技术的相关研究还处于起步阶段。

2.1常规处理技术

传统的饮用水处理工艺对抗生素有一定的去除效果，关于不同工艺的处理效果国外均有大量文献报道，其中以混凝和消毒为核心的工艺研究最多。

2.1.1混凝、沉淀、过滤

Vieno等通过中试规模试验研究混凝（混凝剂为亚铁盐）、沉淀和砂滤组合工艺对抗生素环丙沙星、氧氟沙星和诺氟沙星的去除效果，结果表明，混凝对3种抗生素的平均去除率只有3%，其中环丙沙星去除率最高（30%），砂滤进一步提高了去除率（10%）；Vieno等研究了（铝盐、铁盐）混凝对磺胺甲恶唑等药物去除的影响，结果表明酸性条件下使用铁盐混凝剂、带电荷的抗元素能够去除50%以上，相反，化学混凝不能有效阻止中性电荷的药物如磺胺甲恶唑等从原水进入饮用水当中。

Boyd等调查了美国Louisiana和加拿大Ontario的饮用水厂以及中试工艺中抗生素三氯生的去除情况，Kim等调查了生产和中试规模的饮用水处理工艺对磺胺甲恶唑、DDET的去除效果，结果表明常规处理工艺对抗生素去除效果有限。

Nakada等研究了包括7种抗生素（磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑、红霉素、甲氧苄胺嘧啶、阿奇霉素、克拉霉素和罗红霉素）在内的98种PPCPs的去除效能，结果表明砂滤对抗生素的去除与物质的亲疏水性有关，可能是去除过程中的控制因素，疏水性小（logKow＜3时）的磺胺嘧啶和磺胺甲恶唑等物质的去除率低于50%；疏水性大（logKow＞3）的物质如红霉素等去除率高于80%。

Gobel等研究显示，双层砂滤池作为三级处理技术对抗生素去除效果较好，整套工艺对甲氧苄胺嘧啶去除率为74%，砂滤池对抗生素的去除效果与吸附常数有关。

通过文献分析可知，作为物化处理过程的常规工艺如混凝、沉淀和过滤等，通常不能有效去除部分抗生素。但是，个别研究中指出的砂滤对某些抗生素有较好的去除作用可能与砂滤池中的生物降解作用有关。

2.1.2消毒

常用的消毒剂Cl2和ClO2等由于其很强的氧化能力，能不同程度地去除水中的抗生素。

Stackelberg等研究了NaClO消毒对113种有机污染物的去除效果，在接触时间200~300min时，磺胺甲恶唑和红霉素等抗生素的去除率高达75%以上，主要去除机理是与水中的余氯反应。

Gibs等研究了在余氯为1.2mg/L时24种抗生素的去除情况，其中7种抗生素会在24h内完全去除，10天后除了红霉素外，其余的抗生素物质全部被去除。

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