水環(huán)境中不同粒徑高嶺土吸附喹諾酮類抗生素的特征分析.pdf

1、水環(huán)境中不同粒徑高嶺土吸附喹諾酮類抗生素的特征分析AnalysisofCharacteristicsontheAdsorptionRelationshipbetweenDifferentSizeKaolinandQuinolonesinthewater領(lǐng)域作者姓名指導(dǎo)教師企業(yè)導(dǎo)師環(huán)境工程任艷婷張宏偉教授趙河立正高工天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二零一五年十二月一令一血年T一月摘要近年來，不同地區(qū)的水環(huán)境中檢測到了抗生素的存在，作為一種新興的

2、有機微污染物，飲用水處理工藝對其去除效果不甚理想。由于水體中的顆粒物能夠吸附這些微污染物，因此，去除顆粒物一直是飲用水處理領(lǐng)域的研究重點。研究發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過常規(guī)飲用水處理工藝流程后的出水中，粒徑小于lgm的納米顆粒仍然占有較高的比例?？股嘏c顆粒物共存于水體中會給人類健康帶來潛在的危害。為了研究抗生素在顆粒物上的吸附特性，將顆粒物分為了兩個區(qū)間，分析了不同粒徑的顆粒物對抗生素的吸附情況。通過查閱文獻(xiàn)，選取了典型的無機礦物高嶺土作為水體顆粒

3、物的代表，喹諾酮類物質(zhì)作為抗生素的代表。采用固相萃取和微波萃取分別對液相、固相中的抗生素進(jìn)行前處理，建立了4種喹諾酮類抗生素的超高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測定方法。該方法回收率為9351％10651％，抗生素標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)《在0998209999之間，線性范圍為510001tg／L。四種抗生素經(jīng)過吸附與解吸過程，均能在600min達(dá)到動態(tài)平衡，抗生素在高嶺土上吸附平衡時的吸附系數(shù)與其自身的物化性質(zhì)有關(guān)，pKa值越大的物質(zhì)，越容易吸附

4、在高嶺土顆粒物上。pH值是影響吸附的一個重要因素，吸附機理主要有靜電作用、表面絡(luò)合作用、競爭吸附等。顆粒物對抗生素的吸附量與抗生素的pKa值密切相關(guān)，最大量均出現(xiàn)在pH值接近pKa值時。萘啶酸和嗯喹酸在粒徑小于1岬顆粒上的吸附量更高：氧氟沙星和恩諾沙星在粒徑大于lgm顆粒上的吸附量更高。鈣離子濃度是影響吸附的另一個重要因素。隨著鈣離子濃度的增加，高嶺土顆粒物與抗生素之間的吸附量均是先減少后增加再減少，在008mol／L處的固體總含量均有

5、所增加。鈣離子既能與抗生素競爭吸附高嶺土位點，又能作為架橋，起到促進(jìn)吸附的作用。不同價態(tài)的陽離子對吸附的影響不同。相比于一價離子，二價離子競爭高嶺土表面吸附位點的作用更強，同一價態(tài)的離子之間的吸附差異規(guī)律不明顯。K、M92存在時，粒徑大于19m顆粒物上的吸附量更高；Na、Ca：存在時，粒徑O0519m顆粒物上的吸附量更高。實驗結(jié)果對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化能提供一定的參考，在給水處理工藝中也可以考慮利用不同的環(huán)境條件對吸附造成的差異來進(jìn)行工藝改進(jìn)