[發(fā)明專利]一種去除水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中抗生素殘留的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011146903.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112142158A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張倩;劉鷹;張羨宇;李娜;郭睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/32
• 分類號(hào): C02F1/32;C02F101/38;C02F103/34
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 房艷萍;李馨

本發(fā)明公開(kāi)了一種去除水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中抗生素殘留的方法，屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域。本發(fā)明根據(jù)抗生素在海水中獨(dú)特的光解特性，進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中殘留抗生素的消減，在尾水處理階段，通過(guò)改變光照強(qiáng)度，光照時(shí)間，以滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖中對(duì)海水中殘留抗生素的去除，避免養(yǎng)殖尾水中殘留抗生素對(duì)環(huán)境造成危害，進(jìn)而避免由抗生素所誘導(dǎo)的耐藥性造成水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)防止其對(duì)人類社會(huì)健康造成風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海水水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理領(lǐng)域，具體涉及通過(guò)UVC-LED對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行照射，已到達(dá)對(duì)養(yǎng)殖尾水中殘留抗生素污染物質(zhì)的去除。

背景技術(shù)

抗生素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中被廣泛使用，抗生素濫用會(huì)導(dǎo)致“超級(jí)細(xì)菌”的誕生，進(jìn)一步使得抗生素的使用劑量不斷增大，越來(lái)越多的抗生素失效，增大了對(duì)新型藥品的研發(fā)需求，造成經(jīng)濟(jì)損失。抗生素的濫用主要來(lái)源有在臨床上過(guò)度依賴抗生素并大量使用和在畜牧業(yè)飼料中無(wú)節(jié)制的添加抗生素以預(yù)防或治療疾病。由于抗生素具有難降性并被大量使用、排放，導(dǎo)致其在水體中呈“假持久性”存在。抗生素在環(huán)境中持久殘留，會(huì)影響?zhàn)B殖用藥效果、破壞生態(tài)環(huán)境及危害人類健康。

抗生素污染物在水體中具有三種光解特性：可在水體中通過(guò)吸收光能變成激發(fā)態(tài)引起各種反應(yīng)的直接光解；通過(guò)水體環(huán)境中的氧化劑或天然有機(jī)物吸收光能進(jìn)一步誘導(dǎo)的間接光解；吸收光子后抗生素將能量轉(zhuǎn)移生成ROS將抗生素氧化降解的自敏化光解。光照是抗生素在自然水體及養(yǎng)殖尾水中消減的重要途徑，直接和間接光解均可能對(duì)抗生素的存在形式產(chǎn)生重要影響。

發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱LED(light emitting diode)，作為一種新型光源，不但具有節(jié)能環(huán)保、光電轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)、發(fā)熱低、智能可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)；還能夠精準(zhǔn)調(diào)控光譜和光強(qiáng)，在工廠化養(yǎng)殖行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，現(xiàn)已逐漸代替白熾燈，作為養(yǎng)殖中常用光源。紫外線是陽(yáng)光中波長(zhǎng)為10-400nm的光線，分為UVA(波長(zhǎng)320-400nm，長(zhǎng)波)、UVB(波長(zhǎng)280-320nm，中波)、UVC(波長(zhǎng)100-280nm，短波)3種。當(dāng)λ＞290nm時(shí)，光源無(wú)法對(duì)全部抗生素進(jìn)行光降解，當(dāng)λ在200～290nm時(shí)，光源對(duì)抗生素化合物降解較快且服從準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

在目前的養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)包括紫外、臭氧、氯化、高級(jí)氧化、機(jī)械過(guò)濾、活性污泥等技術(shù)。紫外不產(chǎn)生對(duì)養(yǎng)殖水有害的溴化物及氯化物，相較臭氧及氯化消毒技術(shù)更加環(huán)保；高級(jí)氧化工藝對(duì)抗生素及其他污染物的降解非常有效，但其受制于氧化劑的限制，消毒成本高，不適宜在水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中進(jìn)行消毒；機(jī)械過(guò)濾和活性污泥對(duì)抗生素的降解有限，無(wú)法去除養(yǎng)殖尾水中抗生素的殘留。目前的養(yǎng)殖尾水處理工藝中，主要關(guān)注的物質(zhì)由氮、磷及一些有機(jī)污染物等，而對(duì)殘留的抗生素去除方面缺乏相關(guān)的技術(shù)支持，因此建立養(yǎng)殖尾水中殘留的抗生素物質(zhì)去除方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種去除水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中抗生素殘留的方法。

為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采用的技術(shù)手段為：

一種去除水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中抗生素殘留的方法，根據(jù)抗生素在海水中獨(dú)特的光解特性，進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中殘留抗生素的消減，在水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理階段，通過(guò)紫外消毒裝置(包括搭建UVC光源設(shè)施)對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行持續(xù)光照處理，通過(guò)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度和光照時(shí)間，進(jìn)而改變消毒劑量，從而到達(dá)對(duì)養(yǎng)殖尾水殘留抗生素的完全去除。

基于以上方案，優(yōu)選的，所述的紫外消毒裝置設(shè)置于在尾水的上方，紫外消毒裝置與養(yǎng)殖尾水表面相距1-2cm處，通過(guò)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度和光照時(shí)間來(lái)達(dá)到對(duì)殘留抗生素的完全去除。

基于以上方案，優(yōu)選的，所述的紫外消毒裝置的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，包括UVC-LED光源，所述UVC-LED光源的電功率為25W，波長(zhǎng)為265nm；光照強(qiáng)度為3-6mw/m²，優(yōu)選為6mw/m²，在尾水處理中保持持續(xù)光照。