新聞網訊  隨著在地表水中大量檢出不同種類的抗生素，抗生素污染和控制問題備受關注。那么采用何種技術手段能夠高效且安全降解水體中的抗生素類物質呢？我校生命與環境科學學院邢璇副教授利用摻硼金剛石膜（Boron-doped Diamond, BDD）電極對水環境中分布廣泛的磺胺類抗生素磺胺甲惡唑（sulfamethoxazole，SMX）進行氧化降解處理。結果表明，以BDD為陽極的電化學氧化系統對于SMX有非常好的降解效果，確定了最優降解條件，推測了可能的降解路徑，且實驗證明該技術具有極高的環境安全性。2020年6月3日，該研究成果以“Electrochemical oxidation of sulfamethoxazole in BDD anode system: Degradation kinetics, mechanisms and toxicity evaluation”為題在國際著名學術期刊Science of The Total Environment（SCI環境科學與生態學大類一區）在線發表。

圖1 SMX在BDD陽極氧化系統中的降解機理圖

本研究利用簡便且易操控的電化學氧化裝置對于SMX降解條件進行了系統研究，結合密度泛函理論（density functional theory，DFT）計算和LC-MS分析推測了3種可能的降解途徑，為SMX在電化學系統中的降解機理分析提供了寶貴信息（圖1）。利用發光細菌法對中間產物的生物毒性進行測試，降解2小時，COD剩余量在75%左右，而生物毒性已經降至環境安全水平以內，保證了后續降解的安全性（圖2）。

圖2 SMX降解過程中生物毒性變化

該研究采用電化學氧化方法對磺胺類抗生素進行氧化降解處理，方法高效且安全。為降解水體中抗生素提供了可操作性的技術方法，具有重要的實際應用價值。

本論文的第一作者為學院2018級碩士研究生海浩，邢璇副教授和夏建新教授為共同通訊作者。研究工作得到了國家自然科學基金（51409285）和中央民族大學青年培育項目（2019QNPY61）的資助。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972033429X