質譜離子源技術居然能降Pops？從降解水中抗生素開始

　　近期，中科院合肥物質科學研究院黃青研究員課題組與企業合作研究發現，使用低溫等離子體技術，可高效快速地降解醫療廢水中的諾氟沙星、土霉素、四環素等抗生素殘留。國際環境領域學術期刊《光化層》日前發表了該成果。

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　　醫院、制藥工業以及養殖業排放的廢水，往往包含不少的抗生素殘留。這些廢水如不經處理直接排放會嚴重影響生態平衡，威脅人體健康。等離子體被認為是固體、液體、氣體之外物質存在的“第四態”，近年來在工業、農業、生物醫學等多個領域顯示出廣闊的應用前景。

　　黃青研究員與企業合作，提出了利用“等離子體生物技術”處理廢水并降解抗生素的方案。近期，他們以抗菌藥品諾氟沙星為例進行了深入研究，發現利用等離子體產生的臭氧可以對諾氟沙星產生脫氟反應，導致諾氟沙星中的羧基團和喹諾酮基團斷裂。實驗表明可以實現對諾氟沙星的高效快速降解，同時該技術對降解土霉素、四環素、金霉素、強力霉素等抗生素均有效果。

　　據介紹，這種處理技術簡便易行、成本較低且不會產生二次污染，目前已成功應用于40多個污水處理案例，對開發實用型醫療、養殖廢水處理新技術具有重要意義。

小知識：

等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態，當外加電壓達到擊穿電壓時，氣體分子被電離，產生包括電子、離子、原子和原子團在內的混合體。

低溫等離子體放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，所以稱為低溫等離子體，也叫非平衡態等離子體。

低溫等離子體進入我們的眼簾，近年來可能歸功于清華大學張新榮教授發明的用于質譜的低溫等離子體離子源。而其實，低溫等離子體用于環境處理已有許多應用，其原理為：在外加電場的作用下，介質放電產生大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發，然后便引發了一系列復雜的物理、化學反應，使復雜大分子污染物轉變為簡單小分子安全物質，或使有毒有害物質轉變成無毒無害或低毒低害的物質，從而使污染物得以降解去除。