土壤中諾氟沙星的吸附與微生物降解研究.pdf

1、目前,藥品和個人護理藥品(PPCPs)污染越來越引起人們的廣泛擔憂,抗生素作為使用頻率較高的藥物之一,也隨之引起研究者的密切關注。諾氟沙星是應用較為廣泛的治療人和動物感染的氟喹諾酮類抗生素之一,醫(yī)療和養(yǎng)殖業(yè)大量使用的諾氟沙星通過各種途徑進入土壤或水體環(huán)境,對生態(tài)系統(tǒng)具有較大的現(xiàn)實和潛在危害性,而關于諾氟沙星環(huán)境行為及其生態(tài)潛在毒性的研究還較少。因此,全面了解諾氟沙星在土壤環(huán)境中的吸附和降解以及對生態(tài)環(huán)境的毒性顯得十分必要。
　　

2、 本試驗選擇諾氟沙星作為研究對象,首先測定了諾氟沙星溶解度,結果表明諾氟沙星在水中溶解度較低,溫度從294.15K升至318.15K,其溶解度僅從100.18 mg·L-1增至369.29 mg·L-1。在此數(shù)據(jù)基礎上,以不同種類和質地的土壤為環(huán)境介質,研究了土壤中諾氟沙星的吸附規(guī)律及其影響因素。試驗發(fā)現(xiàn)在諾氟沙星初始濃度相同條件下,砂土、壤土和粘土對諾氟沙星的吸附量差異不大,大小順序為:粘土>壤土>砂土,且三種土壤對諾氟沙星的吸附均可

3、較好服從Freundlich型等溫式。諾氟沙星在三種土壤中的有機質吸附常數(shù)KOM基本不變,其均值為14.475,表明諾氟沙星在土壤中遷移性較弱。另外,土壤對諾氟沙星的吸附屬于物理吸附,溫度升高不利于吸附過程,且pH值對吸附影響較大,當pH=8.5時吸附量最小。
　　 為尋求去除水中高濃度諾氟沙星的廉價吸附劑,本研究嘗試用改性粉煤灰吸附諾氟沙星。試驗發(fā)現(xiàn)改性后粉煤灰比表面積由改性前的5.4 m2·g-1提高到17.5 m2·g-1

4、,試驗條件下其最大吸附量高達2.0 mg·g-1,其吸附同樣服從Freundlich模型,由熱力學計算可知該吸附過程為自發(fā)放熱過程,升溫不利于吸附。
　　 最后研究了諾氟沙星在天然土壤中的微生物降解,結果發(fā)現(xiàn)諾氟沙星在滅菌與未滅菌天然土壤中的降解均服從一級動力學方程,在滅菌、未滅菌土壤中半衰期分別為97.6 d和91.2d,差異不明顯,說明諾氟沙星剛進入土壤環(huán)境時對微生物具有一定抑制作用,且微生物對諾氟沙星的降解所起作用不大。為