펄스의 적용 | 심천 백합 연못 유한 공사

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 7354(2022) 이 기사 인용

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의학 및 수의학에서 일반적으로 사용되는 항생제인 독시사이클린(DOX)은 자연 수로에서 자주 검출됩니다. 박테리아가 DOX 잔류물에 노출되면 독성이 있는 인간 병원체를 포함한 미생물 사이에서 DOX 저항성 유전적 결정 요인이 흔히 발생하게 되는 선택적인 압력이 가해집니다. 사용 가능한 치료 옵션의 감소를 고려하여 우리는 액체 용액에서 DOX를 제거하기 위한 펄스 변조 무선 주파수 대기압 글로우 방전(pm-rf-APGD)을 생성하는 연속 흐름 반응 방전 시스템을 개발했습니다. 최적화 절차에서는 실험 설계 및 반응 표면 방법론이 구현되었습니다. 79 ± 4.5%에 해당하는 DOX 제거 효율과 그에 따른 분해 생성물은 고성능 액체 크로마토그래피-다이오드 배열 검출, 액체 크로마토그래피 4중 비행 시간 질량 분석법, 초고성능 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분석법, 총 유기 탄소, 총량에 의해 확인되었습니다. 질소, 감쇠전반사율 Furrier 변환-적외선 및 UV/Vis 기반 방법. 생성된 반응성 산소 및 질소 종으로 인해 pm-rf-APGD 처리된 DOX 용액은 대장균 ATCC25922에 대한 항균 특성을 잃거나 Staphylococcus haemolyticus ATCC29970 및 Staphylococcus aureus ATCC25904와 관련하여 살생물 활성을 37% 및 29% 크게 감소시켰습니다. 각기. 이러한 효율적이고 친환경적인 항생제 분해 기술이 향후 폐수 정화 시스템에 구현될 것으로 예상됩니다.

치명적인 인간 병원체의 항생제 내성 증가는 오늘날 가장 놀라운 의학적 위협 중 하나입니다. 이는 이러한 약물이 종종 잘못 처방되거나 부적절한 용량으로 투여된다는 사실에서 비롯됩니다. 항생제는 또한 많은 국가에서 예방적 비치료 목적이나 동물 성장 촉진 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 미국에서는 매년 생산되는 22,700톤의 이러한 물질 중 50%가 축산업, 농업 및 양식업에 활용됩니다1. 높은 생산 및 적용률로 인해 토착 형태 또는 대사 형태의 이러한 화합물은 들판에서 씻어낸 물과 함께 지표수, 지하수 또는 퇴적물에 도달할 수 있을 뿐만 아니라 축산/식품 가공에서 직접 배출되며 부분적으로만 정제됩니다. 도시, 의료 또는 제약 폐수2. 일반 하수 처리장은 이러한 약물 그룹을 분해하는 데 비효율적이라는 점을 고려해야 합니다. 이러한 물질의 강력한 살생물 활성으로 인해, 폐수 처리 시스템에 존재하는 박테리아 개체수의 항생제에 의한 변화는 유기물 분해 과정의 효율성을 방해할 수 있습니다. 반분해 또는 비분해 항생제가 자연 환경에 도달하면 질산화 반응의 교란3에도 불구하고 수생 생물의 초기 발달 단계에 대한 부작용4, 미생물 군집의 생물 다양성 교란5 및 이들 분자에 대한 저항성 획득6이 모두 의심됩니다. 일어난다. 치사량 이하의 항생제에 대한 선택적 압력을 가하면 저항성과 관련된 유전적 결정인자를 보유하는 천연 세균 집단이 선택됩니다. 이러한 유전자 또는 유전자 클러스터는 수직 또는 수평으로 전송되는 반면 후자의 접근 방식은 플라스미드, 이동 유전 요소 또는 박테리오파지를 포함합니다7. 이러한 유전자 카세트의 획득은 유리 DNA7의 삼킴을 통해 발생할 수도 있습니다. 따라서 수로 또는 토양 기원의 미생물에서 흔히 발견되는 항생제 내성은 Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pneumoniae, Salmonella sp.와 같은 내성 또는 다제 내성 인간 병원체에 옮겨져 축적됩니다. 대장균, Acinetobacter baumanii, Enterocccus sp., Clostridium difficile 등8. 이러한 이유로 독시사이클린(α-6-deoxy oxytetracycline; DOX)을 포함한 항생제는 효율적인 제거 측면에서 새로운 과제를 가져오는 새로운 오염물질로 간주됩니다. 관련 수질 규정이 없기 때문에 이러한 물질의 존재는 확실히 자연 환경과 인간 건강에 심각한 위험을 초래합니다9.

α). The goodness-of-fit was indicated by the quite high R2 and adjusted R2 value (96.3 and 89.7%, respectively). The equation of the response surface was as follows: Degradation efficiency, % = 124.0 + 0.136 A − 1.44 B − 1.398 C − 0.000231 A2 + 0.146 B2 + 0.01823 C2 − 0.0456 AB − 0.00278 AC + 0.0133 BC./p> 42 °C as experimentally verified by using the duty cycles of 60% and higher) and the lowest pH of the CAPP-treated solution, indicating the formation of such short- and long-term RONS as HNO2 and HNO3, respectively29. For this reason, T and pH values of the DOX-containing solutions treated by pm-rf-APGD at different experimental conditions were the responses of the system in the Box-Behnken response surface design. After executing this experimental design according to the Box-Behnken matrix shown in Table S1, T of the pm-rf-APGD-treated DOX solution was established to range from 28.6 to 36.6 °C, while its pH changed from 2.94 to 3.28./p>