CN109205961A - 一种对氯霉素类污染物光催化快速脱毒的方法 - Google Patents
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Abstract
一种对氯霉素类污染物光催化快速脱毒的方法，它涉及一种对氯霉素类污染物脱毒的方法。本发明是要解决现有的紫外光降解氯霉素污染物耗时长，效率低的技术问题。本发明：一、紫外光降解；二、微生物矿化分解。本发明的反应条件温和、成本低、首先经过紫外光照射10min～15min脱去毒性光能团，然后用微生物生命活动将氯霉素完全代谢矿化分解成可为自然界接受的水和二氧化碳，实现快速脱毒，降解率达到100％。
Description
技术领域
本发明涉及一种对氯霉素类污染物脱毒的方法。
背景技术
氯霉素是一种广谱抗生素，具有优良的抗菌性能，自20世纪50年代以来一直被广泛用于抑制革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，由于氯霉素还可与人体线粒体的70S结合，因而也可抑制人体线粒体的蛋白合成，对人体产生毒性。由于氯霉素的成本低、获取方便等特点，导致氯霉素在畜牧业和水产养殖业中得到了广泛的应用，而污水处理厂无法完全降解处理氯霉素的毒性，由于对人类的严重毒性，许多国家已禁止在生产食品的动物中使用氯霉素，所以，目前最为紧要的是寻求一种有效的物理化学方法能够使氯霉素在排放前能够达到脱毒的标准。
为了消除水中的氯霉素，在已有的报道中一些先进技术包括零价双金属催化氧化、竹炭吸附、半导体材料的催化氧化还原，对于直接紫外光降解，已有的实验研究表明单线态氧是紫外光降解氯霉素类抗生素最重要的原因之一。
发明内容
本发明是要解决现有的紫外光降解氯霉素污染物耗时长，效率低的技术问题，而提供一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法。
本发明的对氯霉素光催化快速脱毒的方法是按以下步骤进行的：
一、紫外光降解：将待降解的氯霉素溶液用紫外光照射10min～15min；
二、将细菌接种到LB液态培养基中，然后加入步骤一中经过紫外光照射后的氯霉素溶液进行矿化分解10h～12h，即完成对氯霉素光催化快速脱毒；
所述的细菌与LB液态培养基的体积比为1:(300～310)；
所述的步骤一中经过紫外光照射后的氯霉素溶液与步骤二中所述的LB液态培养基的体积比为1:(6～7)。
本发明的优点是：
(1)本发明的反应条件温和、成本低、性价比高，首先经过紫外光照射10min～15min脱去毒性光能团，然后用微生物生命活动将氯霉素完全代谢矿化分解成可为自然界接受的水和二氧化碳，实现快速脱毒，降解率达到100％；
(2)本发明区别于传统材料催化和纯光催化副产物毒性的问题，本发明方法不受温度压力等外界条件影响，操作简易，对抗生素氯霉素类污染物有良好的脱毒效果，对光催化降解氯霉素类污染物的研究有重要的推进作用；
(3)本发明方法具有可塑性，与紫外光结合的基底材料可为其他具有良好氧化还原性能的材料，例如半导体光催化材料，具有良好光、电性能的其他粉末固体材料。
附图说明
图1为试验一中对氯霉素单独光照射的降解数据表征图；
图2为大肠杆菌的生长情况OD600数据图；
图3为MR-1菌的生长情况OD600数据图
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式为一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法，具体是按以下步骤进行的：
一、紫外光降解：将待降解的氯霉素溶液用紫外光照射10min～15min；
二、将细菌接种到LB液态培养基中，然后加入步骤一中经过紫外光照射后的氯霉素溶液进行矿化分解10h～12h，即完成对氯霉素光催化快速脱毒；
所述的细菌与LB液态培养基的体积比为1:(300～310)；
所述的步骤一中经过紫外光照射后的氯霉素溶液与步骤二中所述的LB液态培养基的体积比为1:(6～7)；
本实施方式所述的细菌没有抗药性。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的紫外光的波长小于400nm。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中所述的细菌为大肠杆菌。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二中所述的细菌为MR-1菌。其他与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：步骤二中所述的细菌与LB液态培养基的体积比为1:300。其他与具体实施方式四相同。
用以下试验对本发明进行验证：
试验一：本试验为一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法：
光降解：将3份完全相同的待降解的氯霉素溶液分别用紫外光、可见光和模拟太阳光照射120min，每20min一取样，并用高效液相色谱检测氯霉素的含量。
所述的待降解的氯霉素溶液的浓度为20mg/L；所述的紫外光的波长小于400nm；所述的可见光的波长为400nm～760nm；所述的模拟太阳光为可见光和紫外光混合的光源；
图1为试验一中对氯霉素单独光照射的降解数据表征图，曲线1为紫外光，曲线2为模拟太阳光，曲线3为可见光，Ct为照射时间为t(min)时的氯霉素的浓度(mg/L)，C0为未进行照射时氯霉素的初始浓度(mg/L)；从图中可以发现紫外光在15min内能迅速将氯霉素降解脱毒至90％以上，展现了紫外光对氯霉素良好的针对性降解性能。
试验二：本试验为一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法：
将大肠杆菌接种到LB液态培养基中，然后加入试验一中经过紫外光照射15min后的氯霉素溶液进行矿化分解12h，即完成对氯霉素光催化快速脱毒；
所述的大肠杆菌与LB液态培养基的体积比为1:300；
所述的试验一中经过紫外光照射15min后的氯霉素溶液与LB液态培养基的体积比为1:6。
试验三：本试验为对比试验：将大肠杆菌接种到LB液态培养基中，然后加入待降解的氯霉素溶液进行矿化分解12h；
所述的待降解的氯霉素溶液的浓度为20mg/L；
所述的大肠杆菌与LB液态培养基的体积比为1:300；
所述的待降解的氯霉素溶液与LB液态培养基的体积比为1:6。
试验四：本试验为对比试验：将大肠杆菌接种到LB液态培养基中培养12h。
图2为大肠杆菌的生长情况OD600数据图，曲线1为试验三，曲线2为试验二，曲线3为试验四，可以发现未经过紫外光照的氯霉素依然对大肠杆菌表现出毒性抑制了大肠杆菌的生长(曲线1)，而经过紫外光照射处理后的氯霉素(曲线2)和未加入氯霉素的培养基培养的大肠杆菌(曲线3)显示了一样的生长特性。
试验五：本试验为一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法：
将MR-1菌接种到LB液态培养基中，然后加入试验一中经过紫外光照射15min后的氯霉素溶液进行矿化分解12h，即完成对氯霉素光催化快速脱毒；
所述的MR-1菌与LB液态培养基的体积比为1:300；
所述的试验一中经过紫外光照射15min后的氯霉素溶液与步骤二中所述的LB液态培养基的体积比为1:6。
试验六：本试验为对比试验：将大MR-1菌接种到LB液态培养基中，然后加入待降解的氯霉素溶液进行矿化分解12h；
所述的待降解的氯霉素溶液的浓度为20mg/L；
所述的MR-1菌与LB液态培养基的体积比为1:300；
所述的待降解的氯霉素溶液与LB液态培养基的体积比为1:6。
试验七：本试验为对比试验：将MR-1菌接种到LB液态培养基中培养12h。
图3为MR-1菌的生长情况OD600数据图，曲线1为试验六，曲线2为试验五，曲线3为试验七，可以发现未经过紫外光照的氯霉素依然对MR-1菌表现出毒性抑制了MR-1菌的生长(曲线1)，而经过紫外光照射处理后的氯霉素(曲线2)和未加入氯霉素的培养基培养的MR-1菌(曲线3)显示了一样的生长特性。
Claims (5)
1.一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法，其特征在于对氯霉素光催化快速脱毒的方法是按以下步骤进行的：
一、紫外光降解：将待降解的氯霉素溶液用紫外光照射10min～15min；
二、将细菌接种到LB液态培养基中，然后加入步骤一中经过紫外光照射后的氯霉素溶液进行矿化分解10h～12h，即完成对氯霉素光催化快速脱毒；
所述的细菌与LB液态培养基的体积比为1:(300～310)；
所述的步骤一中经过紫外光照射后的氯霉素溶液与步骤二中所述的LB液态培养基的体积比为1:(6～7)。
2.根据权利要求1所述的一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法，其特征在于步骤一中所述的紫外光的波长小于400nm。
3.根据权利要求1所述的一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法，其特征在于步骤二中所述的细菌为大肠杆菌。
4.根据权利要求1所述的一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法，其特征在于步骤二中所述的细菌为MR-1菌。
5.根据权利要求1所述的一种对氯霉素光催化快速脱毒的方法，其特征在于步骤二中所述的细菌与LB液态培养基的体积比为1:300。
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