1.1.3 抗生素的危害及污染现状

近年来，随着各类抗生素被越来越广泛地使用，大量残留的抗生素被直接或间接地排入到水体环境中，抗生素的污染问题，已引起国际上许多环保组织的关注。虽然抗生素具有抑菌杀菌的能力，在多个领域都有重要的价值，但是进入环境后，不仅对环境直接造成污染，而且会使细菌的耐药性增强，最后导致其本身的治愈能力失效。我国普遍存在抗生素滥用的现象，因此我过大部分地区的水体和土壤中都检测出抗生素的存在，抗生素带来的污染问题日益严重。

抗生素与其他常见的有机污染物大不相同，即使环境中抗生素存在的浓度较低，它们对人类健康的威胁和对生态环境的影响也是不容小觑的。抗生素进入环境中，会直接杀死微生物或抑制其生长，导致微生物的数量及种类多样性不断减少，最后使生物群落到严重影响。同时抗生素会减弱土壤中微生物对其他污染物的降解能力以及硝化和矿化作用，最终导致土壤中肥力下降。随着人类对抗生素的不断滥用，目前抗生素用于人类临床治疗的效果越来越差，微生物的耐药性问题日益突出，不合理的使用抗生素会导致生物体突变、畸形及癌变等。

抗生素是一种新型污染物，通过抑制细菌细胞壁的形成，使细菌丧失原有的保护，同时阻碍细胞膜的通透性，使生物体内蛋白质的合成受阻，最终影响生物体正常的生长和分裂。残留的抗生素经粪便或尿液等其他形式排入水环境中，由于其活性较高，即使在最先进的污水处理系统中仍不能将其去除，因而不可避免的给自然环境带来污染。

1.2 水体中抗生素的去除方法

人类对抗生素的使用已达一个世纪之久，这种有机物质对人类防治各种疾病及农业、养殖业方面都具有非常积极的作用，然而，由于人类对抗生素的大规模使用，目前在自然环境尤其是水环境中已经检测出抗生素的种类高达数十种。水体中抗生素的种类还在不断增加，使得对抗生素污染问题的治理难度也越来越大。近年来，随着环境中抗生素存在的量逐年递增，如何对环境中的抗生素进行处理的问题，己经成为了国内外公众和学术界的关注热点。尽管抗生素给环境带来的污染日益严重，但是大部分的污水处理厂并未针对抗生素这类中强度污染物配备具体的去除设施，所以目前对抗生素的污染治理主要还是通过源头治理，即控制抗生素的排放量来缓解。除此以外，研发和应用对环境中抗生素有效治理的方法和技术也具有极其重要的价值。

如何处理当前环境中残留的抗生素问题，以经成为很多科研工作者研究的热点课题，截至目前，根据国内外研究人员对该问题做出的大量研究结果，可总结出抗生素污染物的去除方法主要包括：物理处理法、化学处理法及生物处理法。

1.2.1 物理法

物理处理法常作为抗生素废水的辅助处理工艺，该法可以去除水中的悬浮态物质。目前，物理处理法主要有过滤、混凝、沉降与气浮法、吸附和离子交换法、膜分离技术等。

（1）过滤法。废水中不仅有不溶于水的粗大悬浮物，也包含粒径较小的颗粒物，当利用压差使含有这些杂质的废水通过具有一定孔隙率的介质时，废水中的悬浮物就会被截留在过滤介质的表面或内部的空隙中，从而得到去除。过滤的方式包括表面过滤和深层过滤两种。在废水处理工艺中，表面过滤主要包括格栅、微孔和膜过滤等，格栅和筛网是一种为了保护废水处理工艺中后续处理设施能正常运作的简单的预处理设施，用以去除废水中较粗大的悬浮物，但对于某些含有细小纤维或藻类等的工业废水很难发挥截留的作用；深层过滤通常采用颗粒状的焦炭和石英砂等作为介质。废水过滤过程的固液分离机理主要有：阻力截留机理、迁移机理、附着机理和脱落机理[1]。