溶解性有機(jī)物(DOM)對(duì)二氟沙星(DFHC)熒光特性和膜截留效果的影響.pdf

1、近年來，抗生素在醫(yī)藥衛(wèi)生和畜牧生產(chǎn)中的濫用情況日益嚴(yán)重，排入水體的抗生素嚴(yán)重威脅著人類和水生動(dòng)植物的健康。溶解性有機(jī)物(DOM)作為水體中普遍存在的有機(jī)質(zhì)，極易與排入水體中的抗生素結(jié)合，成為一種特殊的環(huán)境污染物載體，影響抗生素在水體中的遷移轉(zhuǎn)化、生物利用及最終歸趨等行為。因此，研究DOM與抗生素之間的相互作用機(jī)制可以為抗生素的環(huán)境行為和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供可靠的理論支持。本文選取二氟沙星(Difloxacinhydrochloride，DFHC

2、)作為氟喹諾酮類抗生素(FQs)的代表物質(zhì)，以SRDOM和HA以及二者的混合物SRDOM+HA（SRDOM和HA比例為1∶1）作為DOM的代表物質(zhì)，同時(shí)選取20kDa和50kDa的PES超濾膜研究了SRDOM、HA以及SRDOM+HA對(duì)DFHC膜截留效果的影響，分析了＜3kDa、3～10 kDa、10～100 kDa和＞100 kDa四個(gè)尺寸范圍內(nèi)的SRDOM、HA以及SRDOM+HA分子與DFHC的結(jié)合情況，同時(shí)應(yīng)用三維熒光分析技術(shù)-

3、平行因子分析法對(duì)DFHC與SRDOM、HA以及SRDOM+HA之間的相互作用機(jī)制進(jìn)行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴用兩種不同孔徑超濾膜過濾DFHC與SRDOM、HA以及SRDOM+HA的混合物，利用高效液相色譜儀分析濾出液中DFHC的濃度，結(jié)果表明:20 kDa和50 kDa的超濾膜對(duì)DFHC的膜截留效率分別為42％和35％。而SRDOM、HA以及SRDOM+HA的存在，特別是HA，能夠顯著提高超濾膜對(duì)DFHC的截留效果。H

4、A(20 kDa-76％;50 kDa-69％)對(duì)DFHC截留效率的影響明顯高于SRDOM(20 kDa-65％;50 kDa-44％)。SRDOM、HA和SRDOM+HA對(duì)DFHC的吸附都是大分子部分起主導(dǎo)作用。⑵采用三維熒光分析技術(shù)對(duì)DFHC和SRDOM、HA以及SRDOM+HA及它們混合物的熒光性質(zhì)進(jìn)行研究，分析它們的三維熒光譜圖，結(jié)果表明:DFHC有兩個(gè)明顯的熒光峰，其中最強(qiáng)熒光峰(R)的位置為Ex/Em=280/450 nm，

5、次峰(T)的位置為Ex/Em=320/450 nm。SRDOM、HA以及SRDOM+HA的兩個(gè)熒光峰之間存在重疊現(xiàn)象，說明SRDOM、HA以及SRDOM+HA內(nèi)部組分之間發(fā)生了分子間相互作用。SRDOM+HA的熒光峰A相比于單純的SRDOM其Ex發(fā)生了藍(lán)移(10nm)，Em發(fā)生了紅移（10nm）。DFHC與SRDOM、HA以及SRDOM+HA混合物中熒光峰S與熒光峰A重疊，且熒光峰R與熒光峰C之間發(fā)生明顯峰延伸現(xiàn)象，說明DFHC與SRD

6、OM、HA以及SRDOM+HA之間可能發(fā)生了結(jié)合作用，多重?zé)晒鈭F(tuán)的存在是導(dǎo)致熒光峰重疊的可能原因。⑶利用平行因子分析法對(duì)DFHC與SRDOM、HA以及SRDOM+HA混合物中熒光物質(zhì)進(jìn)行擬合，得到四個(gè)熒光組分，分別為C1、C2、C3和C4。其中C1為抗生素組分，C2、C3和C4為腐殖酸組分。⑷分析各組分的熒光強(qiáng)度和DFHC的熒光動(dòng)態(tài)光譜，結(jié)果表明:SRDOM、HA以及SRDOM+HA能夠?qū)е翫FHC熒光猝滅，且熒光猝滅的程度依次為HA＞

7、SRDOM+HA＞SRDOM，當(dāng)SRDOM、HA以及SRDOM+HA濃度為12mg-DOC/L時(shí)，它們對(duì)組分C1的熒光猝滅效率分別為96.5％、95％和75％。而DFHC對(duì)SRDOM、HA以及SRDOM+HA的熒光強(qiáng)度幾乎沒有影響，即SRDOM、HA以及SRDOM+HA與DFHC之間的熒光猝滅為單向猝滅。DFHC與SRDOM、HA以及SRDOM+HA之間可能存在靜態(tài)猝滅。⑸混合物中抗生素組分的條件穩(wěn)定常數(shù)（KM）分別為HA(4.07 L