水环境中氟喹诺酮类抗生素诺氟沙星的光降解行为开题报告
2021-08-08 02:42:14
全文总字数:545字
1. 研究目的与意义
近年来,由于抗生素的频繁和大量使用,使得其在环境中的环境浓度、生态风险和转化归趋引起了广泛关注。
抗生素主要用作人类、动物的疾病的治疗与预防和刺激动物生长的添加剂,在人类医疗健康和畜禽水产养殖过程中发挥了巨大的作用,但是由于抗生素被人和畜禽服用后不能完全被机体吸收,大部分以原形或代谢产物的形式进入污水处理厂,并最终随污水处理厂出水进入水环境中。
尽管水环境中抗生素的暴露浓度仅为ng/l-μg/l级别,但其在环境中长期存在可诱导细菌的抗药性,并导致抗性基因的传播,其在环境中的转化归趋将直接影响其生态风险。
2. 国内外研究现状分析
徐浩等人研究了海口市城区地表水中抗生素残留状况及典型抗生素的光降解行为,结果表明,环丙沙星和磺胺甲噁唑的检出频率较高;在紫外光照射下,环丙沙星的光降解速率随着起始浓度增大而逐渐减小;水体的ph值对环丙沙星的光降解的速率有显著的影响,环丙沙星在中性偏碱性条件下降解速率较快,而在酸性条件下较为稳定;腐殖酸抑制了环丙沙星的光降解效率,随着加入的腐殖酸的浓度的增大,环丙沙星的残留率也逐渐的增大。
何占伟研究了水溶液中环丙沙星的光化学降解,发现在模拟日光照射条件下,环丙沙星的光降解速率常数随初始浓度增大而减小,其光降解符合表观的一级反应动力学;环丙沙星可同时发生直接光降解和自敏化光降解,溶解氧浓度增大抑制了其光降解;no3-受到光照能够产生活性基团,促进了环丙沙星的光降解,而no2-则能够猝灭环丙沙星自敏化反应中产生的活性基团,抑制光降解;ph也会影响环丙沙星的光降解,在ph 范围为 5-8时,光降解速率随 ph 的增大而增大。
黄丽萍研究了土霉素和磺胺甲噁唑的光化学降解,结果表明,紫外光和模拟太阳光照射60min后,土霉素的去除率可达到73.2%和27.2%,而磺胺甲噁唑的去除率则达到97.9%和36.4%;溶解性有机物对其光降解规律不同,随着腐殖酸的增大,土霉素的光降解率先增厚减,而磺胺甲噁唑却先减后增,而no3-可促进这两类抗生素的光降解。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:(1)研究在紫外光照射条件下,诺氟沙星在纯水中的光降解动力学; (2)研究不同ph条件下诺氟沙星的光降解动力学,分析ph对诺氟沙星光降解的影响; (3)研究紫外光照射条件下,天然水体中溶解性有机物腐殖质共存时诺氟沙星的光降解动力学,分析腐殖质对诺氟沙星光降解的影响。
研究计划:2015.1-2015.2 查阅文献资料,了解抗生素的环境暴露、生态风险和迁移转化的研究进展。
2015.3-2015.4 研究ph对诺氟沙星光降解的影响;2015.4-2015.5 研究腐殖质对诺氟沙星光降解的影响;2015.5-2015.6 撰写论文,准备答辩。
4. 研究创新点
以往研究发现,氟喹诺酮类抗生素诺氟沙星在水环境中检出频率和浓度都较高,但是目前关于诺氟沙星的光降解行为以及水中溶解性物质对其光降解动力学的影响尚未见报道,因此本研究的特色与创新之处为研究紫外光和模拟日光照射条件下诺氟沙星的光降解规律。
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