土壤中諾氟沙星的吸附與微生物降解研究.pdf

1、目前,藥品和個(gè)人護(hù)理藥品(PPCPs)污染越來(lái)越引起人們的廣泛擔(dān)憂,抗生素作為使用頻率較高的藥物之一,也隨之引起研究者的密切關(guān)注。諾氟沙星是應(yīng)用較為廣泛的治療人和動(dòng)物感染的氟喹諾酮類抗生素之一,醫(yī)療和養(yǎng)殖業(yè)大量使用的諾氟沙星通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤或水體環(huán)境,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)具有較大的現(xiàn)實(shí)和潛在危害性,而關(guān)于諾氟沙星環(huán)境行為及其生態(tài)潛在毒性的研究還較少。因此,全面了解諾氟沙星在土壤環(huán)境中的吸附和降解以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的毒性顯得十分必要。
　　

2、 本試驗(yàn)選擇諾氟沙星作為研究對(duì)象,首先測(cè)定了諾氟沙星溶解度,結(jié)果表明諾氟沙星在水中溶解度較低,溫度從294.15K升至318.15K,其溶解度僅從100.18 mg·L-1增至369.29 mg·L-1。在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,以不同種類和質(zhì)地的土壤為環(huán)境介質(zhì),研究了土壤中諾氟沙星的吸附規(guī)律及其影響因素。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在諾氟沙星初始濃度相同條件下,砂土、壤土和粘土對(duì)諾氟沙星的吸附量差異不大,大小順序?yàn)?粘土>壤土>砂土,且三種土壤對(duì)諾氟沙星的吸附均可

3、較好服從Freundlich型等溫式。諾氟沙星在三種土壤中的有機(jī)質(zhì)吸附常數(shù)KOM基本不變,其均值為14.475,表明諾氟沙星在土壤中遷移性較弱。另外,土壤對(duì)諾氟沙星的吸附屬于物理吸附,溫度升高不利于吸附過(guò)程,且pH值對(duì)吸附影響較大,當(dāng)pH=8.5時(shí)吸附量最小。
　　 為尋求去除水中高濃度諾氟沙星的廉價(jià)吸附劑,本研究嘗試用改性粉煤灰吸附諾氟沙星。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改性后粉煤灰比表面積由改性前的5.4 m2·g-1提高到17.5 m2·g-1

4、,試驗(yàn)條件下其最大吸附量高達(dá)2.0 mg·g-1,其吸附同樣服從Freundlich模型,由熱力學(xué)計(jì)算可知該吸附過(guò)程為自發(fā)放熱過(guò)程,升溫不利于吸附。
　　 最后研究了諾氟沙星在天然土壤中的微生物降解,結(jié)果發(fā)現(xiàn)諾氟沙星在滅菌與未滅菌天然土壤中的降解均服從一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,在滅菌、未滅菌土壤中半衰期分別為97.6 d和91.2d,差異不明顯,說(shuō)明諾氟沙星剛進(jìn)入土壤環(huán)境時(shí)對(duì)微生物具有一定抑制作用,且微生物對(duì)諾氟沙星的降解所起作用不大。為