臭氧氧化諾氟沙星及其產(chǎn)物生物毒性研究.pdf

1、水環(huán)境中抗生素的殘留對生態(tài)環(huán)境以及人類健康構(gòu)成的威脅日趨嚴(yán)重,而現(xiàn)有污水處理技術(shù)難以對其有效去除。臭氧作為一種氧化能力較強的氧化劑，能有效去除抗生素母體，然而有毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生是困擾臭氧技術(shù)應(yīng)用的主要問題。
　　本課題以諾氟沙星為目標(biāo)抗生素，臭氧氧化為技術(shù)手段，主要研究了臭氧對諾氟沙星的降解能力及降解過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的可生物降解性能；以發(fā)光菌的發(fā)光率為毒性評價手段，通過研究諾氟沙星及臭氧氧化諾氟沙星中間產(chǎn)物對發(fā)光菌抑制作用探討了

2、臭氧氧化前后諾氟沙星毒性變化，并推測了可能的中間產(chǎn)物；利用斑馬魚為受試生物，針對諾氟沙星及臭氧氧化諾氟沙星中間產(chǎn)物對斑馬魚死亡率及微核率進(jìn)行研究，考查了臭氧氧化諾氟沙星中間產(chǎn)物的毒理性。研究結(jié)果如下：
　　臭氧氧化初始濃度為5mg/L的諾氟沙星溶液，去除率隨著臭氧投加量的增加而逐漸升高，通過研究pH對去除率的影響，可發(fā)現(xiàn)，臭氧對諾氟沙星的氧化效果在pH11的環(huán)境下要比pH3的環(huán)境下好，但去除率也并非一直升高，當(dāng)臭氧投加量大于10

3、mg/L時，去除率均趨于平緩。對臭氧氧化諾氟沙星過程中指標(biāo)變化測定顯示，當(dāng)pH3的氧化環(huán)境且臭氧投加量為20mg/L時，臭氧氧化諾氟沙星溶液過程中對 DOC的去除效果最佳， UV254在不同的pH氧化條件下，基本都是逐漸降低的趨勢，且pH11條件下對UV254的去除效果相較與另兩個條件而言效果略差；隨著臭氧投加量的增加，諾氟沙星中的N原子經(jīng)氧化逐漸脫離諾氟沙星游離出來，以氨氮和NO3—形式存在。臭氧氧化諾氟沙星后的溶液生物降解性逐漸升高

4、，說明生成的中間產(chǎn)物易于生物降解。
　　費氏弧菌的發(fā)光抑制率與諾氟沙星濃度有較強的相關(guān)性，諾氟沙星初始濃度為500mg/L時，諾氟沙星對費氏弧菌的發(fā)光抑制率為65％左右。臭氧氧化諾氟沙星中間產(chǎn)物對發(fā)光菌發(fā)光抑制研究表明，pH11的氧化條件下，氧化后的溶液對費氏弧菌的發(fā)光抑制率隨時間的遞增呈現(xiàn)一直升高的趨勢，通臭氧時間相同的前提下發(fā)光抑制率均低于pH3和pH7的結(jié)果。
　　對臭氧氧化諾氟沙星中間產(chǎn)物分析，中間產(chǎn)物HCHO的生成

5、受氧化環(huán)境pH的影響，酸性條件下甲醛的生成要低于中性和堿性條件，從生物砂對甲醛的降解作用來看，雖不能完全降解但降解作用也較為穩(wěn)定，都能將HCHO降至0.7mg/L以下。
　　斑馬魚微核率隨著諾氟沙星濃度的升高呈現(xiàn)上升趨勢，說明諾氟沙星濃度越大，致突變率越高，毒性就會越大。以250 mg/L的諾氟沙星溶液為原液，伴隨臭氧濃度的增加，諾氟沙星中間產(chǎn)物對斑馬魚紅細(xì)胞微核率的影響出現(xiàn)急劇下降，當(dāng)臭氧投加量為2.5 mg/L時，斑馬魚紅細(xì)胞