[发明专利]一种降解水中强力霉素的方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域，具体涉及一种降解水体中强力霉素的方法。

背景技术

强力霉素(Doxycycline，又称脱氧土霉素)，是四环素类的广谱抗菌药，它是由土霉素加成的一种长效广谱的半合成四环素类抗生素，是四环素类的广谱抗菌药。强力霉素为淡黄色结晶粉末，其分子量为462.46；无臭，味苦。溶解情况：溶于水、甲醇，微溶于乙醇、丙酮，不溶于乙醚、氯仿、苯。室温下稳定，遇光色渐变暗。

强力霉素抑制微生物的机理在于：其主要与微生物的30S小亚基A位结合，进而干扰氨基酰tRNA与30S小亚基结合，使氨基酰tRNA不能进入mRNA上的受位，抑制了蛋白质合成时肽链的延长；此外其还可以阻止已合成的蛋白质肽链释放；强力霉素对70S核蛋白体的作用更为敏感，因此，强力素能够选择性抑制敏感微生物。强力霉素对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、螺旋体、立克次实体、支原体、衣原体、原虫等具有较强的抑制作用，因此其广泛应用于医药、饲料添加剂等。主要用于治疗治疗固紫染色阳性球菌和阴性杆菌的感染，也可用于斑疹伤寒，恙虫病等立克次体的感染，对阿米巴痢疾及肺炎疗效较好，也可用于抗肿瘤的治疗。其作为饲料药物添加剂广泛应用于畜禽的大肠杆菌病、沙门氏菌病、霉形体病和鹦鹉热等，对家禽的细菌与霉形体混合感染，亦有较好疗效。有资料显示我国是世界上强力霉素产量最大的国家之一，强力霉素年产量在4、5万吨左右。但目前对于含强力霉素药物的废水排放及处理重视程度明显不够。相关行业目前普遍存在着较为严重的药物滥用情况，从而致使相当数量的抗生素排入土壤和水体环境中，研究表明抗生素主要随粪便和尿液等代谢物以原形直接进入环境中。许多调查表明在世界许多地区的土壤和水体中都监测到较高浓度的强力霉素。由于强力霉素对众多细菌具有较强的抑制作用，因此其残留物进入环境后会极大影响环境中原有微生物的生长和平衡，显著降低环境中原有微生物群落的多样性，破坏其生态系统的平衡，使一些湿地和污水处理设施系统功能迅速退化。同时，大量强力霉素在环境中存在，必然容易诱导出耐药菌株，从而大大降低药物的疗效，增加人类患病的几率。此外，强力霉素随着水、食物等途径进入人体，容易在人体内富集，出现肝损伤，肌肉酸痛、过敏、致胎畸等严重后果。

目前各国一般还没有制定强制性的饮用水中强力霉素含量标准，已有的一些限量规定也多集中于食品。一些常规的污水处理手段例如曝气和O₃可短暂降低水体中强力霉素的含量，但却并未根本改变强力霉素的化学结构，处理完后强力霉素结构又可恢复，出水中依然含有较高量的强力霉素，没有起到真正降解的效果。一般水处理工艺的混凝、沉淀、煮沸都不能破坏它的毒性，而采用预投氯处理则会形成具有较强毒性的强力霉素多卤代化合物，影响饮用水的安全。现在常用的生物处理法(例如UASB，ABR)处理周期长、且极易诱导出抗药菌株，反而造成更大的潜在危害。水体消毒中常使用的紫外处理法成本较大，且对处理设备要求较高，较难推广。由于目前的水处理方法存在着去除率低，处理成本高、处理时间长、操作复杂、容易带来二次污染、难以推广应用等诸多问题，因此提供一种成本低、去除率高、易于操作、无二次污染的新的强力霉素处理方法，已成为国内外关注和研究的热点。

发明内容

本发明的目的是针对现有处理技术存在的问题，提供一种利用可见光降解水体中强力霉素的方法，它具有不产生强毒性的副产物，危害性小，处理成本低，既适合于水厂使用，也适合医院医药废水、养殖场废水处理使用，是一种高效节能型的水处理技术。

本发明的技术方案是：

一种降解水中强力霉素的方法，采用光强为7000～13000Lx的光对含有强力霉素的水体进行照射处理2.5～15h，将水体中的强力霉素降解。

在含有强力霉素的水体中加入降解辅助药品过氧化氢，可以进一步促进强力霉素的降解；过氧化氢加入后水体中过氧化氢的含量为0.01～0.5％，优选0.01～0.3％。

本发明所采用的光的光强优选为7000～10000Lx；照射处理时间优选为2.5～7h。

经过本发明处理的水体可用液相色谱在365nm处检测强力霉素的含量。

本发明可以降解水中含量小于等于40mg/L的强力霉素。

光源采用大功率氙灯释放的强光，并采用玻璃滤去紫外线。

本发明中采用强光强的光7000～10000Lx(日常可见光强度为200～300Lx)照射被处理的水，并在处理的水体中加入过氧化氢溶液，这对光照降解效果具有促进作用。在其它条件相同的情况下，过氧化氢浓度越高，降解效率越高，处理效果越好。