環(huán)丙沙星在水溶液中的光化學(xué)降解研究.pdf

1、環(huán)丙沙星作為喹諾酮類(lèi)抗生素的一種,被廣泛用于醫(yī)療、畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等行業(yè),可以通過(guò)很多渠道進(jìn)入到環(huán)境水體中。環(huán)丙沙星可以對(duì)人體產(chǎn)生中樞系統(tǒng)毒性、肝腎毒性、血液系統(tǒng)毒性以及光毒性,也可以使環(huán)境中的細(xì)菌對(duì)其產(chǎn)生抗性,所以它在環(huán)境中的存在會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)健康構(gòu)成潛在的危害,環(huán)丙沙星在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化越來(lái)越引起人們的關(guān)注。在表層水體中,有機(jī)物最主要的降解方式是光降解,因此本文模擬自然水體中的各種主要因素,研究其對(duì)環(huán)丙沙星光降解的影響。

2、
　　 在利用高效液相色譜儀確立了水體中環(huán)丙沙星的監(jiān)測(cè)分析方法后,首先研究了環(huán)丙沙星在光、暗條件下的降解反應(yīng)。在沒(méi)有光源照射的條件下,環(huán)丙沙星幾乎沒(méi)有降解,而對(duì)500W氙燈的照射下進(jìn)行的光降解反應(yīng)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。通過(guò)對(duì)不同初始濃度的環(huán)丙沙星進(jìn)行光降解研究發(fā)現(xiàn)光降解速率常數(shù)隨濃度的增大而減小,由此可知環(huán)丙沙星的光降解符合表觀的一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
　　 通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中通入氧氣和氮?dú)鈦?lái)研究溶解氧對(duì)環(huán)丙

3、沙星的光降解產(chǎn)生的影響,發(fā)現(xiàn)通氧氣抑制了光降解,而通氮?dú)鈩t促進(jìn)了光降解。這是由于環(huán)丙沙星的光降解可以分為直接光降解和自敏化光降解,溶解氧能促進(jìn)自敏化光降解而抑制直接光降解,由于自敏化增加的反應(yīng)速率小于直接降解減小的反應(yīng)速率,造成環(huán)丙沙星光降解速率減慢。
　　 然后研究了水中無(wú)機(jī)氮隨著環(huán)境pE值改變而發(fā)生形態(tài)(NO3-,NO2-和NH4+)變化時(shí),對(duì)環(huán)丙沙星光降解的影響。結(jié)果表明,NO3-受到光照能夠產(chǎn)生活性基團(tuán),促進(jìn)光降解;NO

4、2-能夠猝滅環(huán)丙沙星自敏化反應(yīng)中產(chǎn)生的活性基團(tuán),從而抑制光降解;而由于NH4+的光穩(wěn)定性很強(qiáng),因此沒(méi)有對(duì)光降解產(chǎn)生影響。在研究不同pE值對(duì)環(huán)丙沙星光降解時(shí),發(fā)現(xiàn)光降解速率隨著pE的增長(zhǎng)先增大后減小,當(dāng)亞硝酸根和銨根離子共存時(shí),兩者相互不起作用;當(dāng)亞硝酸根和硝酸根共存時(shí),通過(guò)對(duì)比實(shí)際抑制率和理論抑制率可以發(fā)現(xiàn),亞硝酸根能夠與硝酸根光敏化產(chǎn)生的羥基自由基反應(yīng),生成不活潑物質(zhì),抑制了硝酸根光敏化降解環(huán)丙沙星。
　　 同時(shí)還研究了pH以

5、及環(huán)境水體中不同的共存物質(zhì)對(duì)環(huán)丙沙星光降解的影響,發(fā)現(xiàn)pH在5-8范圍內(nèi)時(shí),光降解速率隨pH的增大而增大;Zn2+和Cl-在高濃度的時(shí)候能夠?qū)Νh(huán)丙沙星的光降解產(chǎn)生一定的影響,Zn2+抑制光降解,而Cl-促進(jìn)光降解,但影響都很小;Cu2+和腐殖酸都能夠非常明顯的抑制環(huán)丙沙星光降解的進(jìn)行,抑制率隨濃度的增加而增大;陰離子表面SDBS活性劑能夠?qū)Νh(huán)丙沙星的光降解產(chǎn)生非常明顯的促進(jìn)作用,在低濃度的時(shí)候隨濃度的增加而增大,而達(dá)到一定濃度之后隨濃度