超聲聯(lián)合技術(shù)降解典型抗生素——左旋氧氟沙星的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，由于抗生素頻繁使用并不斷向環(huán)境中排放，造成水體普遍污染。盡管抗生素在水環(huán)境中的濃度較低，但其對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生的耐藥性，以及對(duì)環(huán)境生態(tài)和人類健康的產(chǎn)生的危害是巨大的，其殘留問題已引起人們的廣泛關(guān)注。因此，研究水體中抗生素的降解具有重要的意義。
　　高級(jí)氧化降解技術(shù)一直是環(huán)境污染控制領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一，其中超聲波降解水中有機(jī)污染物得到越來越多的關(guān)注。本文利用超聲波技術(shù)，開展了以下工作:
　　(1)研究了氯甲烷（包括CH2Cl

2、2、CHCl3、CCl4）對(duì)抗生素左旋氧氟沙星的超聲降解規(guī)律?？疾炝寺燃淄閷?duì)左旋氧氟沙星超聲降解及TOC去除的影響，并采用HPLC/MS/MS對(duì)超聲降解產(chǎn)物進(jìn)行了分析。詳細(xì)探討了影響超聲降解左氧氟沙星效率的因素:氯甲烷添加量、超聲功率、溶液pH值、左氧氟沙星添加量及自由基清除劑。CCl4對(duì)左氧氟沙星的超聲降解效率與單獨(dú)超聲相比具有明顯的協(xié)同作用。取反應(yīng)液100ml，超聲功率在195W，CCl4添加量在0.3mL，pH=7.16，超聲35

3、min，降解率達(dá)到61.511％。pH值對(duì)左旋氧氟沙星的超聲降解影響很大;CCl4添加量一定時(shí)，左旋氧氟沙星的超聲降解率隨其初始濃度的增加而降低。隨著異丙醇添加量的增加左氧氟沙星的降解率大大減小。結(jié)果表明，超聲降解過程中起主要作用的是氯自由基。利用響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)CCl4增強(qiáng)超聲降解左旋氧氟沙星模擬廢水的影響因素進(jìn)行探討和分析，考察了溶液初始pH值、超聲功率、左旋氧氟沙星初始濃度的影響。應(yīng)用Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)可得

4、到一個(gè)二次多項(xiàng)式數(shù)學(xué)模型，確定了US/CCl4降解左旋氧氟沙星的優(yōu)化條件:初始pH值6.8，超聲功率189W，左旋氧氟沙星初始濃度為5mg/L時(shí)，左旋氧氟沙星的去除率達(dá)到最大82.99％。
　　(2)與單獨(dú)超聲、H2O2氧化相比，超聲/H2O2能夠有效催化降解左氧氟沙星，H2O2添加量在3.0-20.0mmol·L-1范圍，左氧氟沙星的降解率隨H2O2添加量的增加而增加，240mm降解率達(dá)到91.25％.HPLC分析發(fā)現(xiàn)降解過程主

5、要有2個(gè)產(chǎn)物生成，產(chǎn)物的生成和分布受體系pH的影響較大;US/H2O2/Fe3O4MNPs能夠明顯提高左氧氟沙星的降解率，超聲反應(yīng)150min，降解率可以達(dá)到99％，同時(shí)可以在很寬的pH范圍（2.00-9.00)提高左氧氟沙星的降解率;同時(shí)研究了US/H2O2/K2S2O8聯(lián)用技術(shù)對(duì)左旋氧氟沙星進(jìn)行降解，同前面章節(jié)類似，探討了反應(yīng)的影響因素，并對(duì)超聲產(chǎn)物進(jìn)行了初步的分析。
　　本研究結(jié)果對(duì)喹諾酮類抗生素的降解具有一定的參考價(jià)值，為