[发明专利]一种去除水中糖皮质激素的方法

说明书

本发明公开了一种去除水中糖皮质激素的方法，其特征在于，向双介质阻挡放电等离子装置中加入含有目标糖皮质激素的溶液，调节放电电压为22.4～33.2kV，反应时间为15～120分钟，氧化去除水基质中的各种糖皮质激素。与现有技术相比，本发明具有适用的目标物范围广，反应装置及操作简单易行，适用的环境介质范围广，反应条件简单温和，处理时间短，处理效果好，无二次污染以及工业化应用前景大等优点。

技术领域

本发明涉及一种含糖皮质激素类污染物的环境介质的处理方法，具体涉及一种利用介质阻挡放电等离子体的高级氧化技术去除水中糖皮质激素的方法。

背景技术

糖皮质激素(Glucocorticoid)是由肾上腺皮质分泌的一类甾体激素，也可由化学方法人工合成。天然及人工合成糖皮质激素具有调节糖、脂肪和蛋白质的生物合成和代谢的作用，由于其重要的生理作用，同时可用于一般的抗生素或消炎药所不及的病症，如SARS、败血症等，从而被广泛应用于治疗过敏、皮肤病、哮喘、结肠炎、关节炎等相关疾病，是临床应用最多的药物之一。糖皮质激素类物质具有相对稳定的物理化学性质，使其能够长期微量存在于环境中并在生物体内发生聚集进而产生严重的生理效应，研究表明环境中皮质激素的连续暴露导致某些地区鱼类的免疫系统及生殖发育受到抑制和影响，这一毒性效应甚至发生在环境浓度水平之下(纳克每升级)，除此之外，随着组学技术的广泛应用，更多的糖皮质激素潜在毒性终点不断被发掘，如对昼夜节律系统和免疫应答的干扰作用等。因此糖皮质激素的环境行为和生态毒理效应研究成为近年来国内外环境激素研究的前沿与热点。

糖皮质激素主要通过人类自身排泄、污水处理厂的不完全处理以及人类农业和畜牧业的直接排放而进入水体环境，进而对生态系统和人体健康产生潜在危害。Shargil等人的研究表明尿液中排放的糖皮质激素的浓度水平约为25微摩尔每升，为雌激素的100至1000倍，Herrero P等人的研究指出糖皮质激素为世界范围内使用最为频繁的处方药，由于其低生物吸收吸收率导致有50％至90％经由尿液及粪便排出。同时我国作为一个畜牧业大国，畜牧业日常分泌排放的糖皮质激素数量巨大，国内部分地区的养殖场废水中糖皮质激素含量高达180纳克每升，这些残留糖皮质激素一部分进入污水处理厂，另一部分直接深入土壤从并在土壤中发生大范围累积迁移。而常规污水处理厂基本不能去除水中残留的糖皮质激素类物质，甚至可能激活或促进糖皮质激素代谢产生具有雄性激素或者具有其他内分泌活性的物质，并在环境中逐渐累积形成更高质量浓度产生更严重危害，Chang等于2007年首次在环境中检出了多种糖皮质激素类物质，在对北京7处污水处理厂6种糖皮质激素类物质的监测中发现绝大数水样中均存在多种糖皮质激素残留，其中氢化可的松的浓度水平最高，达到120纳克每升，其次是可的松，达到86纳克每升。Piram等人分析了法国某污水处理厂进出水中的糖皮质激素浓度，发现可的松、氢化可的松、布地奈德和氟轻松在出水中的浓度(3至229纳克每升)均高于进水，分析原因可能为结合态糖皮质激素在污水处理工艺条件下发生裂解，形成了具有较强活性的自由态糖皮质激素，从而导致出水浓度升高，进一步增大了糖皮质激素对环境的风险。

总体而言，大部分研究均表明了糖皮质激素在环境水体及污水处理厂进出水中浓度较高，有的达到几百甚至几千个纳克每升的水平，而现有的传统生物处理工艺无法完全去除糖皮质激素，甚至会进一步增大糖皮质激素对环境的风险，考虑到糖皮质激素的毒性及蓄积性，在污水处理厂出水排入环境水体或作为再生水回用之前，以及地表水或地下水作为饮用水之前，必须有效去除糖皮质激素污染物，以保障生态安全及人类健康。但目前缺乏有效去除糖皮质激素的方法研究，有必要寻找一种有效的方法降解糖皮质激素，控制糖皮质激素污染。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种适用的目标物范围广，反应装置及操作简单易行，适用的环境介质范围广，反应条件简单温和，处理时间短，处理效果好，无二次污染以及工业化应用前景大的去除糖皮质激素的方法。