紫外光解中間產(chǎn)物對(duì)磺胺甲噁唑生物降解的影響.pdf

1、磺胺甲噁唑(Sulfamethoxazole，SMX)作為一種抗生素類藥物，是由異噁唑環(huán)和苯環(huán)構(gòu)成的一種含氮、硫的雜環(huán)化合物，是磺胺類藥物的代表，屬于一種內(nèi)分泌干擾物，難以被生物降解。其不僅可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地存在于土壤和水體中，還會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生潛在的危害。因此對(duì)含磺胺類抗生素廢水的處理研究日益受到重視，采用有效的處理方法緩解磺胺嘧啶藥物對(duì)微生物的抑制性，加速其在環(huán)境水體中的降解速度，以避免對(duì)人類自身產(chǎn)生危害具有重要的實(shí)際意義。

2、>　　磺胺類藥物的降解常見的方法有物理化學(xué)法、高級(jí)氧化法和生物法。針對(duì)含磺胺類藥物廢水化學(xué)氧化法處理效率較高，但降解不徹底，還可能生成對(duì)環(huán)境有不利影響的中間產(chǎn)物。而單一的生物法降解效率低，還往往受到生物抑制導(dǎo)致生物活性下降。而通過紫外光解或光催化方法作為生物方法的預(yù)處理，可以明顯地提高磺胺藥物可生化性，并提高它們的降解速率。
　　本實(shí)驗(yàn)研究深入探究SMX在紫外輻照過程中所生成的中間產(chǎn)物，探究SMX的光解途徑。將紫外光解作為預(yù)處理手

3、段應(yīng)用在SMX的生物降解過程中，探究紫外光照過程對(duì)生物降解SMX過程的影響，尤其探究紫外光解生成的不同中間產(chǎn)物對(duì)SMX生物降解過程的影響。根據(jù)已有的文獻(xiàn)，探究外源電子對(duì)SMX生物降解的促進(jìn)作用，并試圖深入探究電子流向和分配情況。結(jié)果表明:
　　(1)通過采用紫外光輻照的方法對(duì)SMX進(jìn)行預(yù)處理，能夠迅速且高效地破壞SMX的分子結(jié)構(gòu)，減弱其對(duì)微生物的抑制作用，產(chǎn)生光照中間產(chǎn)物對(duì)氨基苯磺酸(ABS)和3-氨基-5-甲基異噁唑(ISO)。

4、SMX分子結(jié)構(gòu)中的N、S部分以銨根和硫酸根的形式釋放，且隨著SMX的降解，離子濃度有所增加。
　　(2)紫外光解預(yù)處理，能夠有效的促進(jìn)SMX的生物降解過程。將初始濃度為60mg/L SMX經(jīng)紫外輻照處理9min后，其濃度降為30mg/L，對(duì)該混合溶液再進(jìn)行生物降解，SMX降解速率與直接生物降解30mg/L SMX相比，提高了37.5％。而初始濃度為100mg/L SMX經(jīng)紫外輻照處理27min后，其濃度降為30mg/L，將該混合溶

5、液再進(jìn)行生物降解，SMX降解速率是直接生物降解30mg/LSMX速率的1.88倍。紫外輻照預(yù)處理有利于節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，節(jié)省能源等。
　　(3)向SMX生物降解過程中分別加入ABS、ISO，以及ABS和ISO的混合液，能夠?qū)MX的生物降解過程產(chǎn)生較大影響。外加0.0215mM ABS，能夠使SMX生物降解速率提高40.34％。外加0.0215mM ABS和0.0874mM ISO的混合溶液，能夠使SMX生物降解速率提高

6、37.5％。外加0.0874mM ISO，抑制了SMX生物降解過程，其降解速率降低了18.75％。
　　(4)乙酸作為外源電子供體加入至SMX生物降解過程中，能夠加速其降解速率，且加入的乙酸濃度相對(duì)較高時(shí)，即加入的電子當(dāng)量數(shù)較多時(shí)，SMX的降解速率也較快。當(dāng)乙酸與ABS提供等量的電子當(dāng)量數(shù)時(shí)，乙酸的分子結(jié)構(gòu)相較簡(jiǎn)單，其對(duì)SMX生物降解過程的促進(jìn)效果更明顯。ABS作為外加電子供體，加入至SMX在生物降解過程中，自身會(huì)消耗反應(yīng)體系中的