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隨著在地表水中大量檢出不同種類的抗生素，抗生素污染和控制問題備受關(guān)注。那么采用何種技術(shù)手段能夠高效且安全降解水體中的抗生素類物質(zhì)呢？中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院邢璇副教授利用摻硼金剛石膜（Boron-doped Diamond, BDD）電極對水環(huán)境中分布廣泛的磺胺類抗生素磺胺甲惡唑（sulfamethoxazole，SMX）進(jìn)行氧化降解處理。結(jié)果表明，以BDD為陽極的電化學(xué)氧化系統(tǒng)對于SMX有非常好的降解效果，確定了最優(yōu)降解條件，推測了可能的降解路徑，且實(shí)驗(yàn)證明該技術(shù)具有極高的環(huán)境安全性。2020年6月3日，該研究成果以“Electrochemical oxidation of sulfamethoxazole in BDD anode system: Degradation kinetics, mechanisms and toxicity evaluation”為題在國際著名學(xué)術(shù)期刊Science of The Total Environment（SCI環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)大類一區(qū)）在線發(fā)表。

圖1 SMX在BDD陽極氧化系統(tǒng)中的降解機(jī)理圖

本研究利用簡便且易操控的電化學(xué)氧化裝置對于SMX降解條件進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)合密度泛函理論（density functional theory，DFT）計(jì)算和LC-MS分析推測了3種可能的降解途徑，為SMX在電化學(xué)系統(tǒng)中的降解機(jī)理分析提供了寶貴信息（圖1）。利用發(fā)光細(xì)菌法對中間產(chǎn)物的生物毒性進(jìn)行測試，降解2小時(shí)，COD剩余量在75%左右，而生物毒性已經(jīng)降至環(huán)境安全水平以內(nèi)，保證了后續(xù)降解的安全性（圖2）。

圖2 SMX降解過程中生物毒性變化

本論文的創(chuàng)新性在于：采用電化學(xué)氧化方法對磺胺類抗生素進(jìn)行氧化降解處理，方法高效且安全。為降解水體中抗生素提供了可操作性的技術(shù)方法，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

本論文的第一作者為學(xué)院2018級碩士研究生海浩，邢璇副教授和夏建新教授為共同通訊作者。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（51409285）和中央民族大學(xué)青年培育項(xiàng)目（2019QNPY61）的資助。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972033429X

邢璇副教授本科就讀于北京航空航天大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，保送進(jìn)入北京大學(xué)攻讀環(huán)境工程博士。2013年博士畢業(yè)后進(jìn)入中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院任教。主持國家自然科學(xué)基金青年基金1項(xiàng)，以第一作者或者通訊作者發(fā)表SCI一區(qū)論文2篇，SCI二區(qū)論文2篇。曾代表學(xué)院參加學(xué)校青年教師教學(xué)比賽獲得二等獎，獲得課堂教學(xué)效果B類獎。

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