藻引发淡水中的喹诺酮类药物光降解及机理研究

摘要

喹诺酮类药物属于有机污染物，此类药物很容易进入并污染天然水体。天然水体是各种药品的受纳体，水中的药品及其转化产物可以通过各种途径影响人体健康，它们在水中的转化一直是人们极为关注的环境问题。而天然水体中发生的光化学过程是有机污染物在水环境中转化的一个重要途径。本论文选择了有代表性的二种淡水藻：小球藻、栅藻作为研究对象，对喹诺酮类药物在这二种藻存在下的水环境中的光降解进行了研究，为全面评价喹诺酮类药物的环境安全性提供了一定的科学依据。本论文的主要内容如下：
　　 1．研究了水中诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星药物在铁(Ⅲ)-草酸盐(Ox)配合物体系中的光降解；考察了初始pH，c(Fe(Ⅲ))/c(Ox)配比及喹诺酮类药物初始质量浓度对氟诺酮类药物光降解的影响。结果表明：铁(Ⅲ)-草酸盐体系能引发上述三种诺酮类药物的光降解。在pH为3.0-4.0，c(Fe(Ⅲ））/c(Ox)为10/200时，光照60min;p(FQs)为20mg/L时的喹诺酮类药物光降解效率均超过75％。在pH为2.0-6.0的实验范围内，当pH为4.0时，喹诺酮类药物的光降解效率最高；在p(FQs)为5.0-40.0mg/L时，FQs的光降解效率随溶液中初始p(FQs)的增加而降低。
　　 2．研究了普通小球藻引发水中诺氟沙星的光降解，结果表明：在15w紫外灯的照射下，藻浓度为2.0×108个/L时，诺氟沙星的光降解率可达36.5%；温度在15℃-35℃范围内，25℃-35℃区间降解率较高；pH在2.0-6.0范围内，pH值为6.0时环丙沙星降解率较高；藻浓度为2.0×106-2.0×109个/L范围内，诺氟沙星的光降解率与初始浓度的降低成反比。另外，还研究了光强、多藻液的超声处理等对反应体系的影响。
　　 3．研究了栅藻引发水中诺氟沙星、环丙沙星的光降解，结果表明：在15w紫外灯的照射下，藻浓度为2.0×108个/L时，诺氟沙星的光降解率可达42.78%，环丙沙星的光降解率可达38.86%;温度在15℃-35℃范围内，25℃-35℃区间降解率较高；pH在2.0-6.0范围内，pH值为6.0时诺氟沙星、环丙沙星降解率较高；栅藻浓度为2.0×106-2.0×109个/L范围内，诺氟沙星以及环丙沙星的光降解率与初始浓度的降低成反比。