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文檔簡介
1、抗生素是世界上用量大而且使用非常廣泛的藥物。近些年來,抗生素類化合物在水體中不斷被發(fā)現(xiàn),成為一類新興的水環(huán)境污染物。抗生素的連續(xù)性輸入使得它們能在環(huán)境中持久性存在。這些抗生素不僅可以抑殺一些微生物,而且還能夠誘發(fā)一些耐藥菌群的產生,破壞了環(huán)境中的生態(tài)平衡。相關研究表明,抗生素的光化學降解是抗生素在水環(huán)境中有效去除的途徑之一,因此,研究抗生素的光化學轉化及生態(tài)風險具有重要的意義。
本論文以當前廣泛應用于臨床的第三代喹諾酮抗生
2、素(氟喹諾酮類)的代表藥物之一--氧氟沙星(OFLX)作為研究對象,由于其喹諾酮環(huán)的穩(wěn)定性和抗水解能力使其成為持久性污染物,目前已在水體中被檢測出來,而且還可引起光毒性反應。迄今為止,國內外有關氧氟沙星光降解過程的研究鮮有報道,特別是海水中的研究更少。本研究通過實驗室模擬,研究了OFLX在不同控制條件下的光化學降解過程,并進行了其光降解前后的毒性實驗,主要結論如下:
1.動力學行為
在選取實驗條件下,OFLX
3、均發(fā)生顯著的光化學降解,且反應過程符合一級反應動力學過程。所有實驗條件下的速率常數k的變化范圍為0.0400~0.174min-1。
2.反應影響因素
a.照射光源:
與黑暗條件下相比,OFLX在300W高壓汞燈和350W氙燈下均能發(fā)生光化學降解,但在高壓汞燈下的降解速率顯著大于在氙燈下的降解速率,這說明光源對OFLX的光解具有重要影響。
b.初始濃度
在OFLX濃度
4、范圍2~6 mg·L-1中,OFLX在DW(蒸餾水)、ASW(人工海水)和NSW(天然海水)中的光解速率與其初始濃度呈負相關關系。即OFLX的光解速率隨著初始濃度的增大而減小。
c.溶液酸堿度
溶液酸堿度對OFLX的光降解有顯著的影響。實驗選取了3、5、7、9、11五個pH值進行光解實驗,結果表明,光解速率呈現(xiàn)先減小后增大再減小的趨勢,最大值出現(xiàn)在pH=9,其次為pH=3,速率最慢的是pH=5。
5、 d.溶液介質
2 mg·L-1OFLX在DW、ASW和NSW三種介質中能發(fā)生顯著的光降解,光解速率大小順序為:DW
海洋中常見的四種重金屬離子Cu2+、Cd2+、pb2+、Zn2+對不同介質中的OFLX光降解反應表現(xiàn)出不同的影響。不同濃度的重金屬離子對OFLX的光反應的影響也有所不同。
f.甲醇和疊氮化鈉
在OFLX水溶液中加入甲醇
6、(·OH猝滅劑)和疊氮化鈉(·OH和1O2猝滅劑),發(fā)現(xiàn)OFLX的光降解均受到不同程度的抑制。因此,在三種介質中OFLX不僅發(fā)生了直接光解,而且存在·OH和1O2參與的自敏化光降解。
g.光敏劑
不同濃度的丙酮均能促進OFLX的光降解,其反應速率常數為0.0842~0.102min-1,且光敏效率與丙酮濃度呈正相關關系。
h.表面活性劑
十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基苯
7、磺酸鈉(SDBS)、吐溫-20(TW-20)等表面活性劑的加入均不同程度地抑制光反應的發(fā)生。其中,SDBS猝滅作用最強,其次為CTAB。
3.光解產物測定
用LC/MS分離鑒定了四種主要產物,其中兩種產物已知,分別為脫羧反應和脫甲基反應的產物,其他兩種可能是OFLX在光解過程中經過光解重排、抽氫后發(fā)生二聚反應生成的。
4.毒性試驗
利用金藻8701、裸甲藻、小球藻的生長情況進行了O
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