《化学工程杂志》近日发表的一项研究提出一种面向水流中药物污染物的环境修复新路径：直接利用等离子体电解氧化（PEO）过程中金属表面产生的“火花”进行处理，而非依赖PEO制备的材料本身。

研究介绍，PEO工艺通常将金属部件浸入液体并施加电压，使其表面形成氧化物涂层。在这一过程中会出现持续时间极短、覆盖范围较小的微电火花，但其温度极高，因此被形容为“第二个太阳”。PEO涂层技术已在航空航天、汽车、医疗和电子等领域应用于铝、镁、钛等金属部件，以提升耐腐蚀性和耐热性。

该研究由巴西圣保罗州圣卡洛斯联邦大学（UFSCar）化学系Ernesto Chaves Pereira教授团队开展。研究团队指出，尽管PEO制备的材料此前已用于水和废水处理以降解有机废物，但本次工作显示，直接利用火花本身可取得优于传统路径的效果。

研究团队表示，开发更高效的污染物去除方法是科学界及管理与监管相关方的重点关切，因为即使低浓度污染物也可能带来不良影响。研究同时提到，污染物进入环境后可能影响生物体并扰动生态平衡；以抗生素为例，其可能促进耐药菌的选择，且具有持久性，难以被消除。

Pereira在研究中解释称，药物分子通常被设计为具有持久性，因此在环境中难以降解；其分子结构复杂，现有工艺往往难以实现完全碳化（即将有机分子转化为二氧化碳和水），反应可能停留在中间体阶段，而这些有机副产物有时甚至比原始分子更具毒性。

在实验验证中，研究团队选取三种常见药物作为目标污染物：抗生素氧氟沙星、抗炎药双氯芬酸钠以及抗抑郁药氟西汀，并分别在单一与混合条件下、同时覆盖高低浓度进行测试。Pereira表示，环境中药物浓度通常较低，这会增加修复难度，因此低浓度条件下的结果被认为更能体现实际应用潜力。研究还指出，在混合污染物条件下处理效果最佳，而这更接近河流及其他水道的常见情形。

研究结果显示，在处理60分钟的样品中，双氯芬酸钠降解率为58%，氧氟沙星为60%，氟西汀为93%。研究称，与采用不同材料的先进催化剂、光催化、生物处理以及吸附等物理方法相比，火花处理实现了污染物的碳化，并在能耗方面更为经济。

UFSCar研究人员表示，该研究确立了PEO过程中产生的等离子体作为一种创新、高效且环保的平台，用于药物污染物修复，旨在实现完全矿化并降低二次污染风险。研究团队还称，除本项工作外，其在细菌和石油衍生物处理方面也获得了有希望的结果，相关专利已申请，以推动该解决方案进入应用所需的下一阶段。