一、抗生素的研究背景
由于人类社会的不断迅猛发展，全球环境污染问题日渐突出显著，其中水污染问题已成为影响人类社会可持续发展战略的关键制约因素。1999年Daughton等[1]指出药品及个人护理品（Pharmaceuticals and Personal care Products，PPCPs）的生态毒性和环境污染问题，此类具有生物活性的新型污染物开始引起国内外的普遍关注。目前，全球各类水体：海洋、江河、湖泊、诏泽等地表水、地下水，甚至饮用水中均已检测到此类污染物[2,3]。而抗生素，作为此类新型污染物的重要组成成分，由于其大量普遍地使用，逐渐加深对环境尤其是微生态系统的不良影响[4,5]。据统计全球每年生产的抗生素除了用于人类疾病治疗外，约有70%还用于畜牧业和水产养殖业[6]。我国抗生素最大生产国和世界上抗生素使用量巨大的国家之一，且国内普遍存在着严重的抗生素滥用现象[7-9]。而相较与西方国家，我国对含抗生素废水的治理技术欠缺并且不成熟，有必要在这方面开展更多的研究工作。
1、氟喹诺酮类抗生素废水的来源
氟喹诺酮类抗生素（Fluoroquinolones，FQs）是一类人工合成的抗菌药，因抗菌谱广、耐药性并未大量产生、半衰期较长和使用方便等特点，被大量应用于人类医疗及集约化畜牧养殖[10,11]。氟喹诺酮类抗生素主要包括诺氟沙星(NOR)、氧氟沙星(OFL)、环丙沙星(CIP)等。因为其分子结构中所含的喹诺酮环具有较强的化学稳定性，故氟喹诺酮类抗生素成为水体中常常被检测出的新兴环境污染物质[12-16]。该类抗生素废水特点是具有较高的生物毒性，对多数细菌有抑制及杀死作用，是一类较难生化处理的废水。氟喹诺酮类抗生素废水的主要来源有有医用、畜用、水产养殖业及制药工业生产过程中排放的废水。其中医用及畜用废水主要是进入人体或动物体内的FQs不能被完全吸收，有相当一部分以原药或代谢物的形式经由尿液和粪便排出体外，进入水体环境中；水产养殖业的FQs污染主要是投放到水中未被摄取及摄食后又随排泄物进人水体中造成的。另外的重要来源即抗生素生产工艺过程中产生的废水，由于目前许多制药企业排放废水时对抗生素的去除效果有限，某些制药企业因技术限制、资金等问题，甚至大量排放没有达标的制药废水。
二、抗生素废水处理方法
近几年来，有关人士研究出许多种去除或降解环境中抗生素的处理方法。目前，去除抗生素的主要处理方法分为物化法、化学氧化法和生物处理法三种[17]。
物化法主要有气浮、吸附、砂滤和凝结絮凝沉降等。韩国的Choi等[18]于2007年对给水处理混凝工艺和活性炭吸附工艺去除四环素类抗生素(TAS)效果进行了研究，结果表明,浓度为10~60mg/L的聚合氯化铝对河水本底初始浓度100mu;g/L的TAS具有19%~66%的去除率；煤质活性炭对初始浓度10mu;g/L的TAS的去除率高于68%。
化学氧化法是指氧化剂自身与抗生素发生反应或其产生羟基自由基等强氧化剂对抗生素进行降解。如陈瑞骞等[19]以反应条件为pH = 6，H2O2和Fe2 初始浓度分别为0.75 mmol / L和150mu;mol / L时，处理初始浓度为50mu;mol / L的左氧氟沙星溶液60s去除率达到96.5%；刘利伟等[20]当优化参数为TiO2用量1.0 g/L、抗生素初始浓度10 mg/L，pH=7时，反应80 min，诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星3种喹诺酮类抗生素的降解率均在95%以上；潘加坡等[21]在实验中得出当Fe3O4占Bi4VO8Cl质量的15%时，复合催化剂表现出良好的磁性与催化活性，并且磁性Bi4VO8Cl对喹诺酮类抗生素表现出良好的光催化活性，在最佳条件下对甲磺酸培氟沙星的降解率达94%，矿化率为87%用外加磁铁直接回收催化剂。
传统生物法在处理许多高毒性的污染物的应用上受到污染物浓度的限制，因为高浓度高毒性污染物会导致微生物的死亡[22]。然而，此技术却能应用于处理大量污水的且处理费用合理。曹玉宇等[23]采用序批式活性污泥法（SBR工艺）对盐酸左氧氟沙星生产废水进行处理，实验结果说明，使用厌氧酸化预处理后的废水,明显地增加了可生化性，提升了好氧法的处理效果。生化处理的最适pH值为7.5，换水率为20%时COD的去除率最高，且废水中加入易降解碳源可加快有机物的降解。若出水水质要求较高，可增加其他处理技术进行深度处理，例如多级生物处理技术、物化法、臭氧氧化法和微波强化Fenton氧化法等。
1、课题研究现状
