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生命与环境科学学院邢璇副教授在环境生态学研究领域取得新进展

【来源: | 发布日期:2020-08-18 】

随着在地表水中大量检出不同种类的抗生素,抗生素污染和控制问题备受关注。那么采用何种技术手段能够高效且安全降解水体中的抗生素类物质呢?中央民族大学生命与环境科学学院邢璇副教授利用掺硼金刚石膜(Boron-doped Diamond, BDD)电极对水环境中分布广泛的磺胺类抗生素磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMX)进行氧化降解处理。结果表明,以BDD为阳极的电化学氧化系统对于SMX有非常好的降解效果,确定了最优降解条件,推测了可能的降解路径,且实验证明该技术具有极高的环境安全性。2020年6月3日,该研究成果以“Electrochemical oxidation of sulfamethoxazole in BDD anode system: Degradation kinetics, mechanisms and toxicity evaluation”为题在国际著名学术期刊Science of The Total Environment(SCI环境科学与生态学大类一区)在线发表。

1 SMXBDD阳极氧化系统中的降解机理图

本研究利用简便且易操控的电化学氧化装置对于SMX降解条件进行了系统研究,结合密度泛函理论(density functional theory,DFT)计算和LC-MS分析推测了3种可能的降解途径,为SMX在电化学系统中的降解机理分析提供了宝贵信息(图1)。利用发光细菌法对中间产物的生物毒性进行测试,降解2小时,COD剩余量在75%左右,而生物毒性已经降至环境安全水平以内,保证了后续降解的安全性(图2)。

2 SMX降解过程中生物毒性变化

本论文的创新性在于:采用电化学氧化方法对磺胺类抗生素进行氧化降解处理,方法高效且安全。为降解水体中抗生素提供了可操作性的技术方法,具有重要的实际应用价值。

本论文的第一作者为学院2018级硕士研究生海浩,邢璇副教授和夏建新教授为共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金(51409285)和中央民族大学青年培育项目(2019QNPY61)的资助。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972033429X

邢璇副教授本科就读于北京航空航天大学环境工程专业,保送进入北京大学攻读环境工程博士。2013年博士毕业后进入中央民族大学生命与环境科学学院任教。主持国家自然科学基金青年基金1项,以第一作者或者通讯作者发表SCI一区论文2篇,SCI二区论文2篇。曾代表学院参加学校青年教师教学比赛获得二等奖,获得课堂教学效果B类奖。