两种铁氧化物对金霉素的氧化降解研究开题报告

1. 研究目的与意义

当今世界，越来越多的人开始注意生产生活中人们所用的药物，抗生素则是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一，全球抗生素年均使用总量约为100,000吨~200,000吨。我国每年也有成千上万吨的抗生素类药物被用于畜禽养殖业和人的医疗中，多数抗生素类药物在人和动物机体内都不能够被完全代谢,以原形和活性代谢产物的形式通过粪便排到体外。排出体外后的抗生素代谢物仍然具有生物活性,而且能够在环境中进一步形成母体。近年来，抗生素在我国许多地区的污染相当严重。

抗生素的环境污染及其生态毒理效应已成为我国乃至全球所面临的重大环境问题之一。我国是一个农业化大国，畜禽养殖业由分散式快速向集约化迈进，因此而导致畜禽粪便的年产量不断增长，抗生素对环境的污染可能比世界其他各国更为严重，但在我国这些问题还没有引起足够重视。人们对抗生素的降解作用研究，基本上还只停留在实验室水平，且研究方式比较单一，不能综合考虑各种环境因素。随着人们对自身问题的越来越关注，通过探讨抗生素在环境中的降解作用来寻求降低环境中抗生素污染的方法，必将成为未来的一个重要研究方向。

2. 国内外研究现状分析

目前人们对抗生素的降解作用研究，多数都只停留在实验室水平。据可查资料所示，可降解抗生素的方法很多，包括水解法、光化学降解法、生物降解法、微电解法、超声波降解法及生物酶法。

抗生素易溶于水，发生水解。水解时主要是考虑pH值的影响。离子强度对抗生素水解无明显影响，抗生素本身的化学结构仍是其能否光解的决定因素。所有C-7侧链有甲氧亚胺键构型的头孢菌素，均存在同样的光降解反应。Fabre H等发现，就光降解稳定性而言，氨曲南头孢噻肟头孢呋辛头孢呋辛酯。生物降解是抗生素在环境中降解的最重要的途径。被生物降解的抗生素，可能转化为生物体的组成部分或是最终转化为没有生物毒性的无机或有机小分子。王立群等从β-内酰胺环类抗生素生产废水中分离筛选到了4株对此类抗生素具有高效降解作用并有较强耐受能力的效应菌株。超声波处理技术对有机物处理不具有选择性，只要能被热解或氧化的有机物，经过超声波处理后，都能生成二氧化碳和水及其他简单的无机物质。利用生物酶制剂对具有某种化学功能团类型或某种化学结构的物质进行结合作用，β-内酰胺酶可以与具有β-内酰胺环的物质例如，青霉素G属于β-内酰胺环类抗生素，β-内酰胺酶可以作用于其β-内酰胺环，将其化学结构进行破坏。

3. 研究的基本内容与计划

针铁矿催化h₂o₂降解水中的金霉素的研究

选用四环类抗生素金霉素为目标化合物，研究由针铁矿和h₂o₂组成的非均相fenton反应对金霉素的降解作用，并研究针铁矿浓度、h₂o₂浓度、ph等各种反应条件对于降解效果的影响，对反应的机理进行初步的研究。

2012年1月2012年2月 查阅相关文献，选取相关的抗生素和含铁矿物的种类和实验方法。

4. 研究创新点

本研究的创新之处在于用类Fenton反应降解四环素类抗生素金霉素，研究各种反应条件对于降解效果的影响，以期为抗生素污染物的处理提供一种新的快速有效的方法。