网络首发||于鑫教授：抗抑郁药物水体污染及其处理技术研究进展

创新点

1. 首次系统评估了UV/氯联合高级氧化工艺在去除抗抑郁药物中的高效性，去除率超过95%，并且生成的副产物较少，显示出该技术在水处理中的巨大潜力；

2. 深入探讨了UV/氯工艺的反应机理，分析了生成的高活性自由基（·OH、·Cl等）在抗抑郁药物去除中的作用，提供了优化该工艺的理论基础；

3. 提出通过优化UV/氯工艺参数、与生物处理结合以及拓展实际应用场景的建议，推动了该工艺在复杂水质下的应用和副产物问题的解决。

通讯作者简介

于鑫教授

于鑫，厦门大学环境与生态学院教授。国家百千万人才工程入选者、有突出贡献中青年专家，中科院百人计划入选者。中国环境科学学会水处理与回用专业委员会常委，中国生态学会微生物生态专业委员会副主任，全国给水深度处理研究会理事。主要从事饮用水生物安全的研究，包括新型微生物污染物的赋存规律与消毒技术、有毒藻类水华形成机理和控制技术等；主持国家自然科学基金委员会、科技部、中科院，以及省市和企业委托等项目、课题40余项。在Water Research、Environmental Science and Technology等环境领域国际期刊上发表论文160余篇；在国内核心期刊发表论文70余篇；获授权国家发明专利近20项。

课题组网站：https://water.xmu.edu.cn/；公众号：文艺水学。

抗抑郁药物水体污染及其处理技术研究进展

作者

李献众，赵文雅，于鑫^*

单位

厦门大学环境与生态学院

基金项目

国家自然科学基金联合基金重点资助项目（U2005206）

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摘要

随着药物和个人护理用品（PPCPs）广泛使用，其对水体生态系统和人类健康的潜在威胁日益显著，抗抑郁药物因其高检测频率和持久性成为研究的热点之一。近年来，针对水体中抗抑郁药物污染的控制和去除，国内外学者提出了多种处理技术。系统综述了抗抑郁药物在环境水体中的迁移转化规律及其生态毒性，重点分析了常规水处理工艺的不足与高级氧化技术（AOPs）的最新研究进展，特别是UV/氯联合高级氧化工艺的应用潜力。综述发现，抗抑郁药物在自然环境中的降解效率较低，通过吸附、生物降解或光降解等途径仅部分去除，而传统水处理技术如活性污泥法和臭氧氧化存在去除率低、副产物生成等问题。高级氧化技术通过产生高活性羟基自由基（·OH）和氯基自由基（·Cl）实现高效降解，显示出显著优势。其中，UV/氯工艺凭借高效性和经济性，成为近年来研究的热点。研究表明，该工艺对典型抗抑郁药物的去除率可达95%以上，并能有效减少二次污染，但其在复杂水质条件下的适应性仍需进一步研究。梳理了UV/氯工艺的反应机理、自由基生成规律及主要影响因素，归纳了现有研究的技术瓶颈和改进方向，并提出了通过优化工艺参数、联合生物处理及拓展实际应用场景的建议，为饮用水处理和污水处理新型污染物控制提供科学参考。

研究背景

水资源是全球最为普遍、最不可或缺的资源，是世界万物赖以生存的基础。然而随着经济的发展，全球人均用水量急剧升高，各类水体污染事件频发，水污染问题日益严重。近几十年来，各种药物在饮用水、地表水、地下水、污泥、土壤及水生生物体等环境介质中被不断检出。

近年来，药品和个人护理用品（简称PPCPs）被大量生产和使用，作为一类新污染物引起了学者和公众的广泛关注。PPCPs种类众多，主要包括各种药用化学品（如抗生素、消炎药、镇静剂、降压药、避孕药和抗抑郁药）及个人护理用品（如化妆品、芳香剂、洗涤剂、牙齿护理用品）等。人类或者动植物在使用药物后，通过代谢、排泄等生物过程将PPCPs释放到环境中，这是环境中PPCPs污染的主要来源。

随着现代社会的发展不断加快，人类生活压力日渐增大，患有失眠、焦虑、抑郁、躁狂等精神类疾病的人群也逐年增加，精神病药物的使用量逐年增大，这导致精神类相关药物逐渐成为环境中PPCPs类污染物不可忽视的重要组成之一。精神类药物进入环境水体后，不仅会污染生态环境，还会通过食物链蓄积至人体内，破坏神经系统内的信号传递，影响人类的中枢神经系统。由于精神类药物对生态环境及人类健康存在危害，目前已经引起了世界各国的高度重视。

随着人们对于精神类药物引发的环境污染问题和人类潜在危害认识的加深，人类开始加强高级氧化水处理技术的研究，以此改善水体中污染物的去除问题，增加水资源的循环利用。目前，生物处理技术是处理精神类药物最常用的方法。然而，由于精神类药物的生物降解、水解和光解性较差，单一的生物处理技术去除效果有限；臭氧、紫外光等化学处理技术虽能达到一定效果，但难以完全降解，且易产生副产物，造成二次污染。研究发现，通过UV+催化剂、高级氧化技术（AOPs）+生物技术等不同工艺的有效结合，可以达到更好的净水效果。高级氧化技术如UV/O₃、UV/H₂O₂和UV/氯，通常能有效地处理精神类药物。相比之下，UV/氯工艺通过紫外线与氯的联合作用生成多种高活性自由基（如·OH、·Cl、·Cl₂），能够实现抗抑郁药物的高效去除。研究表明，在最优条件下，UV/氯工艺对典型抗抑郁药物如阿米替林的去除率可达到95%以上，同时避免了臭氧法和传统氯化法易产生高毒性副产物的风险。因此，UV/氯工艺凭借其高效性、经济性和环境友好性，成为降解抗抑郁药物工艺中备受关注的高级氧化技术。

部分图表

图1 PPCPs药物进入饮用水中的主要途径

表1 环境中典型抗抑郁药物的浓度^{[22,27,29-36]}

引文格式

李献众, 赵文雅, 于鑫. 抗抑郁药物水体污染及其处理技术研究进展[J/OL]. 能源环境保护: 1-13[2025-02-13]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20250111.

LI Xianzhong, ZHAO Wenya, YU Xin. Advances in Research on Antidepressant Contamination of Water Bodies and Treatment Technologies[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-13[2025-02-13]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20250111.

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