响应面法研究磺胺氯哒嗪在海水中的光解动力学

光化学转化是抗生素类污染物在表层水体的主要降解途径,且受水体中多种溶解性组分的影响.目前许多研究主要针对单一组分对抗生素光降解的影响,鲜有研究报道多溶解性组分共存对抗生素光降解的影响.本研究选取海水中经常检测出的磺胺氯哒嗪作为研究对象,采用响应面法(RSM)研究海水环境中代表性溶解性物质,溶解性有机质(DOM)、NO_(3)^(-)、Cl^(-)和Br^(-)的复合作用对磺胺氯哒嗪光解动力学的影响.通过RSM中的中心组合实验模块,并在P<0.05显著水平条件下对数据进行二次方程式拟合.结果表明在,DOM、NO_(3)^(-)、Cl^(-)和DOM-DOM相互作用是影响磺胺氯哒嗪光解的显著性因素.DOM抑制磺胺氯哒嗪光解,而NO_(3)^(-)、Cl^(-)和DOM-DOM相互作用则对磺胺氯哒嗪光解起到促进作用.

光助-二茂铁/H_2O_2非均相体系降解磺胺二甲基嘧啶

抗生素在废水和地表水中经常检出,因其可诱导细菌菌群的抗药性而备受关注,因而亟需发展新型高效的抗生素去除技术.本研究构建了基于二茂铁(Fc)的光助非均相氧化体系,并选取水体中广泛检出的磺胺二甲基嘧啶(SMZ)为模型化合物,研究了SMZ在该体系中的降解动力学、转化途径和产物.结果表明,相对于Fc、Fc+UV、H_2O_2、H_2O_2+UV、Fc+H_2O_2体系,SMZ在Fc+H_2O_2+UV体系中呈现更好的降解效率.自由基淬灭实验证实·OH是Fc+H_2O_2+UV体系中决定SMZ降解的最主要活性物种.电子自旋共振实验发现Fc+H_2O_2+UV体系中产生了超氧自由基阴离子,说明Fc在光照条件下可产生电子. H_2O_2接受电子后歧化产生·OH进而促进SMZ降解.采用轨道离子阱高分辨质谱对SMZ在Fc+H_2O_2+UV体系中的降解产物进行了鉴定,发现有SMZ的羟基化、脱SO_2和C—S、S—N及N—C键断裂的产物形成.水中常见溶解性组分,如DOM、Cl^-及Br^-,可淬灭·OH而抑制SMZ降解,但离子强度对SMZ在Fc+H_2O_2+UV体系中的降解无显著影响,说明该技术对于含有高盐度抗生素废水的处理仍具有较好的效果.