水环境中抗生素的光降解行为的文献综述

抗生素可用于治疗各种非病毒感染所引起的疾病，同时还具有调节生物体生长代谢的功能。因此，它们被广泛用于人类疾病治疗和养殖业^[1]。我国抗生素滥用现象严重，仅 2013 年，我国抗生素使用总量就高达 16.2 万 t，其中人用和兽用抗生素的比重基本各占50%^[2]。由于抗生素进入生物体后，不能被完全代谢，有 25%~75%的抗生素是以母体或其代谢产物的形式被排出体外^[3]，所以每年实际有大量抗生素通过生活污水和养殖废水进入环境地表水中。虽然抗生素不属于持久性有机污染物，但由于被大量使用并不断进入地表水，导致其形成“假持久”现象^[4]，对人类健康和生态系统构成严重威胁。另外，抗生素会影响微生物种群数量及水生生物的环境行为，引发次级效应，破坏自然生态平衡。

已有研究表明，抗生素的环境归趋主要取决于光降解和吸附过程，光化学降解是抗生素类污染物在环境中消失的重要途径之一，尤其在表层水体中，光降解过程更是普遍存在^[5]。

前人在抗生素光降解方面开展了大量研究，本文拟对抗生素光降解过程的降解机理及影响因素的相关研究进行综述，以期深入了解抗生素药物的光降解行为，进而为该类污染物的环境化学行为和污染控制研究提供依据。

一、抗生素的光降解动力学

抗生素在水中发生的光降解，其反应机理主要在于抗生素分子吸收光能变成激发态从而引发各种反应。抗生素的光化学转化可分为直接光解和间接光解过程。

1.直接光降解动力学

直接光降解是指化合物分子吸收光子的能量跃迁至激发单重态后发生反应转化为产物。激发单重态也可以通过系间窜跃产生激发三重态，激发三重态发生均裂、异裂、光致电离，产生的微粒和周围介质直接发生反应。这类反应是天然水系统中发生的最简单的光化学过程^[6]。

2.间接光降解动力学