環(huán)丙沙星在水溶液中的光化學降解研究.pdf

1、環(huán)丙沙星作為喹諾酮類抗生素的一種,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),可以通過很多渠道進入到環(huán)境水體中。環(huán)丙沙星可以對人體產(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)境中的細菌對其產(chǎn)生抗性,所以它在環(huán)境中的存在會對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構成潛在的危害,環(huán)丙沙星在環(huán)境中的遷移轉化越來越引起人們的關注。在表層水體中,有機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。在沒有光源照射的條件下,環(huán)丙沙星幾乎沒有降解,而對500W氙燈的照射下進行的光降解反應所得數(shù)據(jù)進行擬合,發(fā)現(xiàn)符合一級反應動力學規(guī)律。通過對不同初始濃度的環(huán)丙沙星進行光降解研究發(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反應動力學。
　　 通過在實驗中通入氧氣和氮氣來研究溶解氧對環(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,而通氮氣則促進了光降解。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,溶解氧能促進自敏化光降解而抑制直接光降解,由于自敏化增加的反應速率小于直接降解減小的反應速率,造成環(huán)丙沙星光降解速率減慢。
　　 然后研究了水中無機氮隨著環(huán)境pE值改變而發(fā)生形態(tài)(NO3-,NO2-和NH4+)變化時,對環(huán)丙沙星光降解的影響。結果表明,NO3-受到光照能夠產(chǎn)生活性基團,促進光降解;NO

4、2-能夠猝滅環(huán)丙沙星自敏化反應中產(chǎn)生的活性基團,從而抑制光降解;而由于NH4+的光穩(wěn)定性很強,因此沒有對光降解產(chǎn)生影響。在研究不同pE值對環(huán)丙沙星光降解時,發(fā)現(xiàn)光降解速率隨著pE的增長先增大后減小,當亞硝酸根和銨根離子共存時,兩者相互不起作用;當亞硝酸根和硝酸根共存時,通過對比實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,生成不活潑物質,抑制了硝酸根光敏化降解環(huán)丙沙星。
　　 同時還研究了pH以

5、及環(huán)境水體中不同的共存物質對環(huán)丙沙星光降解的影響,發(fā)現(xiàn)pH在5-8范圍內(nèi)時,光降解速率隨pH的增大而增大;Zn2+和Cl-在高濃度的時候能夠對環(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)丙沙星光降解的進行,抑制率隨濃度的增加而增大;陰離子表面SDBS活性劑能夠對環(huán)丙沙星的光降解產(chǎn)生非常明顯的促進作用,在低濃度的時候隨濃度的增加而增大,而達到一定濃度之后隨濃度