青春“三下乡”丨淬炼催化护碧水纺大学子探清源

周凤姣湖南日报·新湖南客户端 2026-09-06 23:48:50

随着工业化发展，抗生素残留已经成为河湖水体不可忽视的一类新型污染物，左氧氟沙星这类药物经由生活、工业污水汇入水环境之后，常规污水处理工序很难做到完全分解去除，长期累积下来会给水下生态系统埋下隐患。2026年7月4日，武汉纺织大学“淬”见清源暑期社会实践队开启了一场面向真实水体环境的催化材料效能检验行动。本次实践跳出传统实验室模拟研究的局限，将调研视野延伸至工业排污现场与城市湖泊生态一线，以实地采集的真实水样作为研究载体，全方位评估CuO/Sludge污泥基催化材料在复杂水环境当中的实际净水潜力，探索抗生素污染本地化治理的可行方案。

（图为团队成员在武汉纺织大学南湖校区西门合影。）

在工业调研板块，实践队前往湖北省华丽染料有限公司开展交流走访。队员以水环境治理研究者的视角调研企业污水处理现状，实地走访厂区污水处理工段，深入了解印染废水水质特征与当前企业治污遇到的技术瓶颈。队员与企业负责人围绕难降解工业污水的治理难题展开深度交流，在达成研究共识后采集原生印染废水样本。这份工业水样，也为后续测试催化剂对抗工业复杂污水的适应能力，提供了极具现实价值的研究素材。为覆盖不同类型的城市湖泊环境，团队将采样范围划定为东湖、南湖、磨山水域三大片区。队员结合每一片湖区周边环境特点差异化布设采样点位，兼顾人类活动密集区域、生态保护和缓流静水区域等多种场景，通过大范围多点采样，收集能够代表区域真实水质状况的地表水样品。所有野外水样采集完毕之后统一低温运回校园实验室，经过过滤、分装等预处理，建立起一套完整的实景水体样本库，为后续对照降解实验打下样本基础。

（图为成员前往东湖取水样。）

水样运回实验室后，队员立即开展抽滤前处理。成员先搭建真空抽滤装置，开启真空泵后缓慢倒入水样，在负压作用下去除水体中的泥沙、藻类等悬浮杂质。抽滤完成后，将澄清滤液转移至贴有编号的试剂瓶，密封避光保存，处理后的水样即可用于后续降解实验与仪器检测。

（图为抽滤处理后各水样的对比。）

对水样进行处理过后，团队搭建平行反应体系，在统一控制温度、催化剂投加量等变量的前提下启动降解测试。为精准捕捉污染物浓度随时间变化的完整趋势，队员设计了梯度取样检测方案：紫外‑可见分光光度检测在半小时反应周期内设置 10 个取样节点，动态追踪水样吸光度变化；高效液相色谱检测同样耗时半小时，对水体中剩余左氧氟沙星含量开展精确定量分析。整套检测工作产出了大量可用于横向对比的实测数据。

（图为成员在记录液相色谱数据。）

综合图表数据分析，淬冷改性后的 CSO-Q 对左氧氟沙星、亚甲基蓝、苯酚的降解效率均优于原始 CSO，氧空位的生成拓宽了材料对有机污染物的降解广谱性。水质基质对比结果表明，纯水体系降解效果最优，天然湖水存在轻微抑制，印染废水的干扰作用最为显著；但 CSO-Q 在所有水体中都保持更高活性，抗干扰性能更强，证明淬冷改性策略能够有效提升催化剂在复杂水环境下的应用潜力。

本次暑期实践是一次科研成果走向现实水体的落地尝试。队员打通企业实地调研、多湖区野外取样、多组降解测试、数据规律研判的完整研究链路，跳出实验室的理想环境，切身感受到真实水污染治理工作的复杂性。后续 “淬” 见清源团队将会利用本次实践所得的实景数据，针对性改良CuO/Sludge催化材料配方以及淬火制备工艺，着重提升材料抵抗水体杂质干扰的能力，力争开发出成本低廉、实用性强的污泥基净水材料，为武汉本地河湖抗生素污染治理贡献青年学子的科研力量。

作者：周凤姣

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来源：湖南日报·新湖南客户端

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