典型大環內酯類抗生素污染物生物電化學降解研究

華 濤，李勝男，馮宇航，李鳳祥，劉巖婉晶，葛潤蕾

（南開大學環境科學與工程學院，環境污染過程與基準教育部重點實驗室，天津市城市生態環境修復與污染防治重點實驗室，天津300350）

微生物電化學技術（METs）可以去除水中污染物，同時產生電能或氫能，具有適用范圍廣、無污染等優點〔1〕。根據不同的應用目的，可將METs分為微生物燃料電池（MFC）、微生物電解池、微生物脫鹽池以及用來還原陰極氧化物質的微生物修復池〔2〕。目前，利用METs處理難降解有機廢水成為研究的熱點。其中，MFC可利用陽極厭氧電活性菌將廢水中的化學能轉化為電能。影響MFC性能的因素有很多，包括電極間的距離、電極材料、反應器構型以及外接電阻〔3〕。相較于傳統的雙室MFC，單室空氣陰極MFC可直接利用空氣中的氧氣作為電子受體，容易得到更高的體積功率密度〔4〕。

水體中抗生素的污染已在全球范圍內引起關注〔5〕。由于傳統的污水處理工藝忽略了對抗生素的控制，使得抗生素在水環境中未得到有效去除〔6〕。抗生素種類很多，其中紅霉素（ERY）是一種大環內酯類抗生素，其可以通過和細菌核糖體中物質的結合來阻斷蛋白質的產生，從而抑制細菌微生物的生長與繁殖。因ERY結構比較穩定，較難被微生物降解，在污水中經常被檢測到。李侃竹等〔7〕分析發現，上海某污水處理廠污水中的ERY在47.5～49.2 ng/L。抗生素處于ng/L水平，雖對人體健康風險較低，但其在環境中長期存在所帶來的潛在威脅不能忽視〔8〕。因此，加強水環境中抗生素的去除尤為關鍵。……