[发明专利]降低氧氟沙星环境污染的组合物、其制造方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制环境中的抗生素氧氟沙星污染的组合物、其制造方法及其应用，特别涉及降低水相中的氧氟沙星污染的含有溶解有机质和铜离子的组合物、其制造方法及其应用。

背景技术

随着抗生素氧氟沙星的广泛应用，越来越多的氧氟沙星进入到环境中。氧氟沙星拥有复杂的结构和物理化学性质，目前的水处理技术不能完全去除。没有被去除的氧氟沙星可通过不同方式进入地表水，地下水甚至自来水。病毒由于长期与环境中残留的氧氟沙星直接接触而可能发生变异，或通过基因传递而得到抗体，从而对氧氟沙星产生抗药性。如果抗药性基因发生全球范围的迁移，将导致抗生素失效，对人类健康产生严重威胁。氧氟沙星在环境中的迁移主要是发生在水相，因此研究水相中降低氧氟沙星环境风险的方法具有十分重要的意义。

溶解有机质普遍存在水环境中，如土壤毛管水、海水、地下水和地表水中。

溶解有机质(DissolvedOrganicMatter,DOM)：亦称为水溶性有机质，泛指能够溶解于水、酸或碱溶液的总的有机质。其操作上的定义为能通过0.45μm滤膜的有机质。溶解有机质的来源可以分为内源与外源，内源主要来源于水体微生物或藻类的分解，而外源来源于土壤和动植物有机质残体的分解。溶解有机质是由大量的不同组分构成，包括脂肪族化合物、芳香族化合物等。由大量的化学混合物和不同分子尺寸的物质构成的水中的天然有机质同时包括亲水性组分和疏水性组分。疏水性组分中主要包括芳香族化合物，含有有酚键和共辄双键。亲水性组分主要包括脂肪族化合物和含氮化合物，如糖类、蛋白质等。

在天然水体中，抗生素能够与胶体(主要成分为溶解有机质)相结合而使抗生素被固定。溶解有机质与抗生素之间的相互作用机制除了憎水性作用外，还包括离子交换、不定型包和、阳离子桥连和氢键作用等。多种作用机制的原因是溶解有机质和抗生素都含有多种官能团。溶解有机质和氧氟沙星的相互作用可改变氧氟沙星的溶解度、吸附作用、迁移率、生物利用率，从而降低氧氟沙星的环境风险。

在大部分的环境条件下，溶解有机质和抗生素之间的相互作用极大地受水化学条件的控制。在水化学条件的研究中，离子强度(包括阴离子和阳离子)对抗生素行为的影响极为重要。由于各种农业种植手段，包括污水灌溉、施肥、堆肥和工业污染物覆盖等，使得农业土壤中金属含量越来越高。阳离子的出现对于抗生素的行为有很大影响，涉及的机制有形成阳离子-抗生素复合物、阳离子桥接以及外层和内层配位作用。

对于水体中氧氟沙星污染的治理方法尚未有专利报道。

发明内容

本发明提供一种能够降低水环境中氧氟沙星污染的组合物、其制备方法以及应用。

本发明的组合物中含有溶解有机质和2价铜离子。其中的溶解有机质和铜离子在环境中十分常见，环境友好，没有二次污染，该组合物的有效期长，可在农田中直接使用。

本发明中的组合物的制备方法包括以下步骤：

1)将胡敏酸在溶剂中溶解，通过渗透膜过滤去除小分子后，得到溶解有机质的溶液，

2)将所得溶解有机质的溶液与含有铜离子的盐溶液混合。

所述的溶剂优选为水。

本发明中组合物的应用方法包括将本发明的组合物的水溶液投入到含有氧氟沙星的水环境中的步骤。

本发明的组合物的构成成分(溶解有机质和铜离子)常见，易于获得，具有应用范围广和结构、浓度可调等优势。由于在环境中铜离子具有极强的结合能力，溶解有机质具有高度芳香化结构、高比表面积以及丰富的官能团，因而两者存在对氧氟沙星有超强的结合能力，且结合有效期相当长，使氧氟沙星很难解离。溶解有机质和铜离子来源广泛，普遍存在于环境中，环境友好，将两者应用于环境中不会带来二次污染问题。因此，在溶解有机质和铜离子存在条件下能够降低氧氟沙星的环境风险。

具体实施方式

本发明的组合物含有溶解有机物和2价铜离子。

溶解有机质(DOM)：亦称为水溶性有机质，泛指能够溶解于水、酸或碱溶液的总的有机质。其操作上的定义为能通过0.45μm滤膜的有机质。溶解有机质的组成和结构十分复杂,是一类物理上不均匀的有机混合物。尽管如此，发明人发现，各种溶解有机质在与铜离子共同作用下，能够降低环境中，特别是水环境中的氧氟沙星的浓度，从而降低氧氟沙星的环境风险。