環(huán)丙沙星的生態(tài)毒性及其在高鐵酸鉀作用下的降解研究.pdf

1、環(huán)丙沙星(ciprofloxacin，CPFX)作為喹諾酮類(lèi)抗生素的一種，被廣泛用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等行業(yè)，可以利用很多渠道進(jìn)入到環(huán)境水體中。環(huán)丙沙星可對(duì)人體產(chǎn)生中樞系統(tǒng)毒性、血液系統(tǒng)毒性、肝腎毒性以及光毒性，也可以使環(huán)境中的細(xì)菌或病毒對(duì)其產(chǎn)生抗性，所以它在環(huán)境中的存在會(huì)對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成潛在的威脅，環(huán)丙沙星在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化及毒性影響越來(lái)越引起人們的關(guān)注。高鐵酸鉀作為一種強(qiáng)氧化劑，由于反應(yīng)時(shí)間短，安全性可靠，無(wú)二次

2、污染，成為目前氧化去除水體中有機(jī)污染物的研究熱點(diǎn)。本文主要探討了高鐵酸鉀氧化降解環(huán)丙沙星的影響因素和產(chǎn)物毒性，以及環(huán)丙沙星的存在對(duì)土壤作物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
　　 首先采用自制高鐵酸鉀(K2FeO4)為原料，考察了影響高鐵酸鉀氧化降解環(huán)丙沙星的主要因素，并探討了環(huán)丙沙星的降解動(dòng)力學(xué)特征。結(jié)果表明，高鐵酸鉀投加量、時(shí)間、pH等因素對(duì)環(huán)丙沙星的降解有較大影響，高鐵酸鉀氧化環(huán)丙沙星的最佳投加比為15∶1，反應(yīng)時(shí)間為30min，最適pH為9;

3、溫度對(duì)環(huán)丙沙星降解率影響不大，以25℃時(shí)相對(duì)較好;在高鐵酸鉀氧化環(huán)丙沙星過(guò)程中，氧氣可能參與其中，并且促進(jìn)環(huán)丙沙星的降解。高鐵酸鉀氧化降解環(huán)丙沙星的過(guò)程符合二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。環(huán)丙沙星被高鐵酸鉀氧化生成CO2、H2O以及一部分難礦化的有機(jī)物。氧化降解過(guò)程中產(chǎn)物毒性是先降低再增加，然后再降低，整體過(guò)程有毒性相對(duì)較大的中間產(chǎn)物生成。
　　 為了研究環(huán)丙沙星對(duì)作物的毒性效應(yīng)以及為其可能對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)提供評(píng)價(jià)依據(jù)，采用急性毒性試驗(yàn)

4、方法，研究了環(huán)丙沙星對(duì)3種作物（玉米、蘿卜和小白菜）種子發(fā)芽、根伸長(zhǎng)及芽伸長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，在環(huán)丙沙星作用下，3種作物的根伸長(zhǎng)抑制率和芽伸長(zhǎng)抑制率與藥物濃度顯著相關(guān)(P＜0.05)，發(fā)芽抑制率與藥物濃度不相關(guān)(P＞0.05);藥物對(duì)根伸長(zhǎng)及芽伸長(zhǎng)的抑制高于對(duì)種子發(fā)芽的抑制;環(huán)丙沙星對(duì)3種作物根伸長(zhǎng)和芽伸長(zhǎng)的ID50(抑制率為50％時(shí)污染物濃度)分別為7.97、2.51、1.48mg.kg-1和11.23、2.90、1.95mg·kg-

5、1，即3種作物在環(huán)丙沙星的脅迫下，其敏感性順序?yàn)?小白菜＞蘿卜＞玉米。
　　 采用急性毒性試驗(yàn)方法，研究了環(huán)丙沙星與Cu復(fù)合污染對(duì)3種作物（玉米、蘿卜和小白菜）種子發(fā)芽、根伸長(zhǎng)及芽伸長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，在環(huán)丙沙星與Cu復(fù)合作用下，3種作物根伸長(zhǎng)抑制率和芽伸長(zhǎng)抑制率與藥物濃度顯著相關(guān)(P＜0.05），3個(gè)不同Cu處理濃度下，3種作物根伸長(zhǎng)抑制率和芽伸長(zhǎng)抑制率均隨環(huán)丙沙星濃度的增大而增大。低Cu濃度(100mg/kg)下，環(huán)丙沙星與