天然水体中磺胺嘧啶钠的光降解研究-论文.pdf

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1、第l4卷第2期潍坊学院学报Vo1．14No．22014年4月JournalofWeifangUniversityApr．2014天然水体中磺胺嘧啶钠的光降解研究彭学伟，张敏，葛丽娜，陈聪，韩秀莉(潍坊学院，山东潍坊261061)摘要：磺胺嘧啶钠是环境中存在的广谱性抗生素，其对生态环境的危害日益受到关注。本文研究了天然水体中磺胺嘧啶钠在254nm紫外光辐射下的环境行为，考察了浓度、酸度对其光降解的影响，并通过化学耗氧量分析研究其光化学命运。试验结果表明，紫外光能够较快降解磺胺嘧啶钠。关键词：磺胺嘧啶钠；光降解；矿化中图分类号：X131．2文献标志码：A文章编号：1

2、671-4288【2O14)O2—0O8O—O4磺胺类药物(Sulfonamides，SA)是以对氨基苯磺酞胺为基本化学结构的一类合成抗菌药物，作为畜禽饲料药物添加剂被广泛应用于防治畜禽疾病，是我国使用量最大的兽药之一。研究表明大量未经代谢的抗菌药物通过动物粪便排到环境当中，对土壤和水体造成污染，导致地表水及饮用水等不同程度的检出此类药物残留一r．-卜引，引起生态系统中耐药病原菌出现，并通过食物链富集作用危害到人体健康_3—5]。由于抗菌药物对生物具有毒害作用，导致生物修复难以达到理想效果[6]。光降解是自然界中有机污染物自然消除的有效途径之一。磺胺类药物水溶性

3、好且分子中具有共轭结构，表层水体中的磺胺类药物能够吸收阳光中的紫外光发生降解，是其在水体环境中消除的重要途径。目前为止，对自然环境中磺胺类物的降解研究较少，对其在自然条件下光降解的研究未见报道。本文以磺胺嘧啶钠为目标污染物，通过实验室微生态实验模拟磺胺嘧啶钠在自然条件中的光降解，以期揭示磺胺嘧啶钠在水体环境中的环境行为与命运。1实验部分1．1仪器与试剂Tu一1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)，$220多参数测试仪(METILERTOLED())，紫外灯(254nm，江阴中杰光电器材有限公司)，磺胺嘧啶钠原料(南海医药生物有限公司)。

4、1．2磺胺嘧啶钠光降解光降解实验在内置石英玻璃管的不锈钢圆筒中进行。反应装置如图1所示，UV光强度值约73．2~W／cm。，磺胺胞嘧啶样品溶液置于石英玻璃管内进行光降解实验。用铝箔包装石英管，进行照试验。所有实验均在室温下进行(23．0±1℃)。1．3样品分析图1紫外光降解水中磺胺嘧啶钠的装置图磺胺胞嘧啶含量分析：磺胺胞嘧啶含量采用紫外可见分光光度法测定，外标法进行定量。化学耗氧量(COD)分析：COD含量采用容量分析法测定，用25mL移液管移去取待测磺胺胞嘧啶溶液于250mL锥形瓶中，加入5mL。mol·LH2SO4溶液后准确加入KMnO4标准溶液10．00m

5、L，立即加热至沸。用小火煮沸5min后，取下锥形瓶，趁热加入25．00mL取Na。CO标准溶液，摇匀。用KMnO*收稿日期：2013-01-20作者简介：彭学伟(1971一)，山东平度人，潍坊学院化学与环境工程学院讲师，博士。一88—第2期彭学伟，张敏，葛丽娜，陈聪，韩秀莉：天然水体中磺胺嘧啶钠的光降解研究标准溶液滴定稳定的淡红色。丢c~h(V1+V2)D『一1(cV)c2(一]×32．00X1000C0D一V水样2结果与讨论2．1工作曲线绘制将浓度为100．00mg／L的磺胺嘧啶钠的标准溶液稀释，配制浓度为5．000，10．00，15．00，20．00，25．

6、OOmg／L的标准溶液。最大吸收波长条件下，测定上述标注溶液的吸光度，并以吸光度对相应的待测物的浓度作图进行线性回归(图2)，建立回归方程及相关系数。结果表明，本方法的线性范围宽，线性关系良好，相关系数为0．9953，符合痕量有机物分析的要求。2．2磺胺嘧啶钠光降解磺胺嘧啶钠分子中含有共轭双键键，能够吸收紫外光进行降解。图3是紫外光辐射下不同浓度的磺胺嘧啶钠溶液随时间变化的降解曲线。实验结果表明，降解初期(t％50min)磺胺嘧啶钠的降解速率较快。随着降解时间的延长，磺胺嘧啶钠的降解速率减缓，达到浓度的相对稳定期(50

7、降解。产生这一现象的原因可能与降解过程中目标物浓度的降低以及产生的降解中间产物有关E。反应速率与浓度直接相关，一般而言随着反应物浓度的减少，反应速率逐渐降低。此外，降解过程中产生的中间产物可能也会对紫外光产生吸收，从而造成降解过程中对紫外光的竞争吸收存在。上述原因导致磺胺嘧啶钠光降解过程中降解速率先快后慢。除此之外，尽管不同浓度的磺胺嘧啶钠其降解趋势基本一致，但是其降解速率确实存在明显差异。由图3可以看出，相同实验条件下随目标物浓度的增大降解速率呈下降趋势。产生这种现象的原因与光照强度以及目标物浓度相关。1．00．90．80．70．60．50．40．30．20．

8、10．0图2工作曲线图3