以二氧化錳去除水中多重藥物之研究

隨著現代醫學發展與進步，人類用藥逐漸多元化，在廢水系統及表水系統皆有偵測到濃度範圍在ng/L~μg/L之人類用藥。相關研究指出，一些藥物長期接觸後可能會對人體或動植物有危害。
二氧化錳(MnO2)存在於土壤與底泥中，為自然界重要的氧化劑之一，具有良好的氧化還原能力，能有效降解有機污染物，其具有高的還原電位，對於酚(Phenol)、氯酚(Chlorophenol)、苯胺(Anilines)、及磷酸類(Phosphonate)化合物有良好的分解效果。先前關於二氧化錳去除藥物之研究多只針對一種藥物，但廢水中通常存在多種藥物。因此在多重藥物系統中，應有系統性的調查藥物在二氧化錳上的吸附及氧化之競爭情形。本研究選用三種不同類型、廣泛被人類使用、且經常在表廢水系統中偵測到之藥物，分別為乙醯胺酚、雙氯芬酸、及磺胺甲噁唑探討多重藥物在二氧化錳表面的吸附氧化情形，並且調查二氧化錳劑量、酸鹼值、及溫度的影響。
實驗結果發現，環境酸鹼值會顯著影響藥物去除率，三種藥物皆是酸性為去除之最佳條件，而乙醯胺酚在鹼性去除效果優於中性，在雙氯芬酸及磺胺甲噁唑則是中性的去除效果優於鹼性，觀察到與先前研究有相似的結果。
而二氧化錳的劑量增加以及溫度提高也會增加藥物之去除率。化學分析影像能譜儀(ESCA)結果顯示，當酸鹼值增加，則二氧化錳表面二價錳之比例也隨著上升。副產物定性部份，使用UPLC-Q-TOF-MS鑑定其副產物，發現到酸性環境下，雙氯芬酸有一個副產物，鹼性條件下，會產生乙醯胺酚之二聚體及三聚體，此研究有助於進一步了解藥物在自然環境中的宿命。