水体中微污染磺胺嘧啶光催化降解行为

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1、生态环境学报2009,18(4):1227-1230http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com水体中微污染磺胺嘧啶光催化降解行为*梁凤颜，尹平河，赵玲，吴楚萍暨南大学生命科学与技术学院，广东广州510632摘要：抗生素在人体健康和畜牧业生产中起到了积极的作用，但是未被完全吸收和利用的抗生素或其代谢物将通过尿液、粪便排泄等途径进入水体，对水环境的生态安全性及人体健康构成威胁，因而，痕量抗生素在环境中的出现及其潜在危害引起了越来越多的关注。对使用较为广泛的广谱抗

2、菌剂磺胺嘧啶（SDZ）在水中的光催化氧化降解行为进行研究，探讨了反应过程中光照、TiO2的用量、反应起始pH、SDZ的初始质量浓度、反应时间等因素对SDZ降解效率的影响。研究结果表明，-1-1SDZ降解符合一级动力学规律，当pH=6.7、SDZ初始质量浓度为2.0mg·L、TiO2用量为80mg·L、反应时间为60min时，SDZ的降解率达到99.9%。结果表明，UV-TiO2光催化氧化能够有效降解水中的磺胺类微污染物。关键词：磺胺嘧啶；光催化剂；UV；降解率中图分类号：X131.2文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）04-1227-0420世纪7

3、0年代以来，抗生素在环境中的出现解效果的影响以及氧化降解过程中产物的产生与[1]及其潜在危害引起了越来越多的关注。磺胺类药变化，为低质量浓度磺胺类药物污染的水体修复提物(Sulfonamides，SA)是应用最广、用量最大的一供一些基础数据。类广谱抑菌药物，主要用于预防和治疗细菌感染性1实验部分疾病，并在畜禽养殖业中以亚治疗剂量长期添加于1.1仪器与试剂动物饲料，以起到刺激动物生长和促进增产的作SDZ（sulfadiazine，sigma公司）；TiO2（P25，用。大部分抗生素不能完全被机体吸收，高达85德国德固赛）；H2SO4和NaOH等化学试剂均为AR％以上的

4、抗生素以原形或代谢物形式经由粪尿排级。实验用水均为蒸馏水。[2]出体外，药物大量频繁的使用、人或动物的排泄、1100型高效液相色谱仪（美国Agilent）；低压废弃药物的不合理处置以及污水处理技术的不完汞灯（20W）；PHS-3精密酸度计(上海精密仪器有[3-5][6-7]善等原因，导致在江河水、地表水、污水处限公司)；BS201S电子分析天平(北京赛多利斯天平[8-10][11-12]理厂的入水和出水、饮用水以及土壤沉积有限公司)；GSP-77-02磁力搅拌器（江苏姜堰电子[6,13]物等均检测到抗生素的存在。虽然许多抗生素仪器厂）；曝气装置。的半衰期不长，但由于

5、其被频繁地使用并进入环1.2实验方法与分析条件境，导致其形成“假持续”现象，药物残留不仅对生1.2.1水样配制[14]-1态系统产生不良影响，如引起耐药病原菌出现秤取12.5mgSDZ，加入0.01mol·L氢氧化钠[15-16]和对水生生物产生毒性等，还可以通过食物链溶解后转移到250mL容量瓶中配制成质量浓度为[7,17]-1富集作用危害到人体健康。所以环境中抗生素50mg·L的SDZ母液。的治理尤为重要。1.2.2光催化降解实验抗生素的降解和修复等相关基础研究目前鲜取不同质量浓度的SDZ溶液，加入一定量[18]见报道。TiO2光催化氧化具有性质稳定、无毒、Ti

6、O2，调节溶液的pH值，避光搅拌30min，待混催化活性高、无二次污染等优点，尤其是实现了某合液充分混合后，曝气，在实验条件下反应60min，些难生物降解的污染物的完全矿化，被广泛应用于每隔12min取样，样品经0.45μm微孔滤膜过滤持久性有机污染物、个人护理品等难生物降解有机后，HPLC测定其峰面积,根据总峰面积的减少计物的去除研究。目前，TiO2光催化氧化降解微量算其降解率。磺胺嘧啶（SDZ）的研究在国内未见报道，本文采1.2.3色谱条件-1用TiO2对水体中低质量浓度抗菌药SDZ进行了光进样量100μL，流量1mL·min，流动相：V(乙催化氧化，探讨了光催

7、化氧化各种因素对SDZ降腈)∶0.1%三氟乙酸=5∶95，检测波长：251nm。基金项目：国家自然科学基金项目（40673062）；国家973项目（2001CB409710）作者简介：梁凤颜（1984年生），女，硕士研究生，研究方向为环境分析与治理。E-mail:yaner204126@163.com*通讯作者：尹平河，教授，E-mail:tyinph@jnu.edu.cn收稿日期：2009-05-131228生态环境学报第18卷第4期（2009年7月）2结果与讨论当反应时间从0到t时刻，则上式变为2.1SDZ的光催化降解ln(ρ0/ρ)=kt（2）-1光电压谱