Page 38 - 《精细化工》2021年第5期

·892· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

2.1.3 UV/PS 尽管 PMS 用量更高，但是对于 ARGs 的去除，UV-C/PS
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PS 活化分为过一硫酸盐（PMS: HSO 5 ）和过二 在 3 种工艺（UV-C、UV-C/PS、UV-C/H 2O 2）中仍是
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硫酸盐（PDS:S 2 O 8 ），其作为一种新型处理技术与 最有效的。然而，在 RODRÍGUEZ-CHUECA 等 [31]
传统 AOPs 区别在于通过 UV 等不同的活化方式活 的研究 中发 现，尽 管 UV-C/H 2 O 2 、 UV-C/PMS、
化 PS 会致使其结构中 O—O 键断裂，在体系中产生 PMS/Fe(Ⅱ)/UV-C 这 3 种方法能产生更高浓度的自
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具有强氧化性的 SO 4 和•OH，且前者较后者具有更 由基，但是单独使用 UV-C 辐照去除 ARGs 更加有
高选择性 [29] 。HU 等 [30] 通过 UV/PS 技术研究了耐磺 效，这可能归因于 DNA 和氧化剂在吸收紫外线方面
胺类 ARB（假单胞菌 HLS-6）及其胞内 ARGs（sul1、 的竞争，减少了 DNA 的直接光解。
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intI1）的去除。结果表明，通过 UV-C（100 μW/cm ）/PMS SERNA-GALVIS 等 [32] 应用 UV-C/PS 灭活耐碳青
（1 mg/L）在 30 min 内灭活了 5.3 log 的 HLS-6，且 霉烯类抗生素的肺炎克雷伯菌（CR-Kp），在处理完成
在保持 UV 辐照强度不变条件下，PMS 增至 20 mg/L 24 h 后，微生物没有再生，说明 60 s 的有效消毒时间足
时，sul1 和 intI1 的去除率分别为 2.9 log 和 3.4 log。 以对CR-Kp 造成了不可修复的损伤，其灭活途径见图2。

图 2 耐碳青霉烯类抗生素的肺炎克雷伯菌灭活途径 [32]
Fig. 2 Proposed pathways for the inactivation of carbapenem resistant Klebsiella pneumoniae [32]

由图 2 可以看出，UV-C 辐射可造成细菌 DNA 2.2 光催化氧化
或 RNA 损伤，从而阻碍了核酸的复制，同时过硫酸 光催化氧化技术是太阳光或 UV 激发 TiO 2 等半
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盐光解的 SO 4 可与 CR-Kp 的细胞壁和细胞膜发生反 导体催化剂产生电子（e ）-空穴（h ）对，并分离
应，攻击肺炎克雷伯菌的许多外源性脂多糖。细胞 迁移至半导体表面进而引发一系列氧化还原反应，
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膜上大分子（如多糖、蛋白质或胞外聚合物物质） 产生活性氧物种（O 2 、•OH 和 O 2 等）攻击细胞膜
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的大量存在有利于 SO 4 对其进行氧化 [33] 。诸如：SO 4 •– 和细胞壁，破坏 DNA 以及氧化细胞内部物质，来实
和•OH 与 DNA 组分快速反应能对 DNA 的杂环和部 现对 ARB 的灭活和 ARGs 的去除。光催化氧化技术
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分糖造成损害。而由 SO 4 引起的链断裂率比•OH 高 凭借其稳定、高效且成本低等优势，应用于水处理
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出几个数量级 [34] 。此外，由于 SO 4 的半衰期比•OH 消毒领域并逐渐受到重视。TiO 2 光催化剂由于其良
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长 [35] ，这可能允许 SO 4 与基因成分有更高的相互作 好的催化性能，是目前应用最为广泛的光催化材料
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用。因此，SO 4 在限制抗性菌再生方面更具优势， 之一，因此，本文主要从 TiO 2 基光催化剂和不含 TiO 2
在今后的对于 ARB 和 ARGs 的控制研究中具有广阔 的光催化剂两部分对光催化氧化技术去除水中
的前景。 ARB 和 ARGs 进行综述。