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摘要:抗生素（Antibiotics）是一种治疗和预防各种细菌、致病微生物感染疾病的化学物质，天然的抗生素不下万种。PPCPs是一种新型污染物，包括各类抗生素、药品、化妆品等，其中我国调查的158种PPCPs中，占据研究种类前十的物质都属于抗生素。而抗生素污染属于药品及个人护理品PPCPs污染，严重威胁着人类健康。抗生素在水环境中的污染问题已受到各国重视。我国水环境中残留的抗生素检测手段日趋成熟，目前已在各类水体中检测到不同浓度的抗生素。笔者就抗生素在我国水环境中的来源、危害及去除技术等进行了探讨。
关键词：抗生素；给水管网；水质；影响
1抗生素在我国水环境中的来源
我国水环境中的抗生素主要来源于污水处理厂、制药厂、医院、农业耕地、畜牧养殖地等。在养殖畜禽及人体疾病治疗的过程中，有机体只能吸收小部分抗生素，大部分抗生素由有机体排泄进入水环境中，难以被现有的污水处理厂去除，最终大部分抗生素进入水体，污染了地表水源；含有抗生素的农药，在经过土壤渗透后进入地下水体，污染了地下水源。
1.1抗生素在地表水中的污染
多种抗生素已经在我国地表水中被检测出，其含量已经超标。研究已检测出68种抗生素和90种非抗生素类医药成分，且检测地区大部分为沿海发达城市。有些抗生素药品制药厂偷排含抗生素的污废水，严重污染了水体，造成了地表水的污染；有些医院的污废水未经过深度处理就排入了污水管网，一些抗生素类的药剂瓶丢弃在环境中，最终进入水环境，造成重大污染；农业生产中，含有大量抗生素的农药残留在植物上，经过雨水的冲刷进入水体，也会造成地表水的污染。
1.2抗生素在污水处理厂出水中的污染
人体服药后难以代谢分解大部分抗生素，这些抗生素经排泄后进入生活污水，而污水处理厂的现有工艺难以清除药物残留成分，大部分抗生素仍存在于污水处理厂中。
1.3抗生素在地下水中的污染
抗生素可通过受污染地表水和垃圾填埋场渗滤液的渗滤作用进入地下水，相关研究人员已经在地下水中检测到抗生素药物，多处地区的地下水受到污染，并且为了深入研究抗生素在水环境中的转化机理，目前对地下水中抗生素的研究越来越多。
2抗生素在我国水环境中的危害
水环境中的抗生素是微量的，长期饮用含微量抗生素的水，会使生物慢性中毒。抗生素经过食物链不断向上一级传递，在生物体内蓄积富集，最终可能会使生物体发生质变。微量的抗生素也可能会影响人体的细胞，如肾细胞、血液细胞和癌细胞等。
2.1对水生动物的毒性效应
抗生素作用于人体和动物体内产生细菌及致病微生物，会对水体中鱼类等水生动物产生恶性影响。许多畜牧养殖场中对含有抗生素的动物粪便用水冲洗，最终进入水体；水产养殖场中的抗生素类药物直接排入水体。这些残留的抗生素一部分被水生动物吸收，一部分溶解于水中，另一部分沉积在底泥中。有学者研究认为，抗生素对动物肝脏、肾脏和生殖器官等具有顯著的毒性效应。
2.2对水生植物的毒性效应
藻类属于初级生产者，在生态系统中，藻类利用光合作用和呼吸作用进行物质交换和能量流通，当水体受到污染时，水体中的分解者（细菌）失去了生态平衡，导致水体的持续性污染，水体自净能力下降，从而使水生植物也受到伤害。
2.3对人体健康的毒理效应
抗生素会残留在饮用水中，其含量通常较低，目前饮用水处理工艺难以将其完全去除，长期摄入含抗生素的饮用水，会增加机体内病菌的耐药性，降低人体免疫力；动物体内的抗生素经过食物链不断向上一级传递，直至传递给人类，可能会引发过敏反应（如青霉素可发生过敏性休克、皮疹和药物热等）甚至食物中毒；部分抗生素药物可能会使人体机能紊乱；部分抗生素药物在杀灭细菌的同时，会产生毒性效应（如蛋白质羰基化、核苷酸氧化、DNA双链断裂等）。
3水体残留抗生素的去除方法
常规的水处理方法难以将抗生素类物质完全去除。简单的物理方法更不能将水体中的抗生素类物质有效去除。抗生素类物质对某些细菌有抑制作用或者致死作用，故不能使用传统的生物处理方法来去除。因此，只有用化学方法中的氧化法才能有效去除水体中的抗生素。
化学氧化法是指通过化学氧化剂与抗生素类物质发生反应或产生羟基自由基的强氧化剂将抗生素类物质氧化去除。常见的能去除水体中抗生素的化学氧化剂主要有O3、KMnO4、ClO2、TiO2、Na2S2O8等。刘佳等研究认为，臭氧的氧化能力极强，在酸性溶液中，其氧化还原电位（E°）为2.07V，氧化性仅次于氟（E°=2.87V）；在碱性溶液中（E°=1.24V），氧化能力略低于氯气（E°=1.36V）。同时，臭氧既可以与抗生素直接反应，又可以分解产生羟基自由基间接反应，直接反应有明显的选择性，对含未被质子化的氨基和双键反应较快，而羟基自由基则发生无选择性的快速反应。臭氧不会对水体造成二次污染，是一种较好的氧化剂。此外，还可以利用光催化降解水体中残留的抗生素，这是由于抗生素在光照下产生了活性，在催化剂和光照下发生氧化反应。刘利伟等进行了TiO2光催化降解水中喹诺酮类抗生素的研究，结果表明，TiO2用量1.0g/L、抗生素初始浓度10mg/L，pH为7，反应80min，3种喹诺酮类抗生素的降解率均达到95%以上。利用Na2S2O8的强氧化性去氧化水中的抗生素类物质，目前是一种比较前沿的高级氧化技术。在光、热、过渡金属离子（Fe2+）等条件下，S2O82-可活化分为SO4-，其氧化能力强于硫酸盐本身，在难降解有机物的氧化过程中起着关键作用。利用SO4-·的强氧化性能够有效去除水中的难降解有机物，也能够有效去除水中的抗生素。
4结语
抗生素是新兴的有机污染物，对我国水环境造成了严重污染。我国的污染物排放标准已经有很多不能适应当前的环境需求，如地表水的109项水质检测指标中并没有抗生素的检测标准，常规饮用水处理工艺也难以去除水体中残留的全部抗生素。水体中不应该含有具有生物活性的抗生素，相关部门对于抗生素的排放没有明确标准，且低浓度的抗生素难以体现在化学需氧量（COD）上。我国每年的抗生素使用量巨大，但是尚无药品可以替代抗生素，因此仍需相关专业人士解决水体中抗生素的分布规律、代谢转化、污染状况及毒理研究，改进现有的污水处理工艺，提高饮用水中的抗生素去除率，为我国水环境污染修复提供可靠的数据。
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