基于硫酸根自由基的高級(jí)氧化法降解喹諾酮類抗生素的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、活化過(guò)硫酸鹽產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的硫酸根自由基（so4、）去除水和土壤中的有機(jī)污染物,是國(guó)內(nèi)外最近發(fā)展起來(lái)的髙級(jí)氧化新技術(shù)。因其反應(yīng)速率快、選擇性小、條件溫和受到人們的廣泛關(guān)注。本文以喹諾酮類抗生素為研究對(duì)象，采用過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化技術(shù)進(jìn)行降解研究，主要內(nèi)容包括：
　　(1)采用超聲/K2S208體系降解諾氟沙星。探討了溶液初始pH值、超聲功率、K2S208添加濃度等因素對(duì)諾氟沙星去除率的影響，并對(duì)反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、抗菌性進(jìn)行分析

2、。結(jié)果表明，超聲使S2O8<'-2>中-0-0-鍵斷裂產(chǎn)生SO4-，實(shí)現(xiàn)諾氟沙星的有效降解。當(dāng)諾氟沙星初始濃度為20mg/L，pH=3.0、K2S208添加量4.0 g/L、260 W超聲240 min后，諾氟沙星的降解率可達(dá)到94.03％。自由基滅活實(shí)驗(yàn)充分表明超聲/K2S2O8體系降解諾氟沙星時(shí)，酸性和中性條件下溶液中主要存在S04-；堿性條件下，溶液中主要存在·OH。
　　(2)紫外光進(jìn)一步提高了超聲/K2S2O8的氧化效果

3、。比較了超聲、紫外、超聲/K2S2O8、紫外/超聲/K2S2O8體系對(duì)水體中的環(huán)丙沙星的降解效果。結(jié)果表明：當(dāng)環(huán)丙沙星初始濃度為20mg/L,初始pH=3.0，K2S2O8添加量4 g/L,超聲功率為260 W，254 nm紫外光下照射140 min時(shí)，環(huán)丙沙星的去除率達(dá)到98.6%。紫外光的引入不僅增強(qiáng)了環(huán)丙沙星的降解率，同時(shí)降低了環(huán)丙沙星的抗菌作用。抑菌圈實(shí)驗(yàn)表明隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)至100 min時(shí)，金黃色葡萄球菌的抑菌y圈直徑由2

4、2 mm減小至0 mm，由此說(shuō)明廢水中的環(huán)丙沙星的抗菌性得到了有效地去除。
　　(3)金屬離子對(duì)超聲/K2S208體系降解喹諾酮類抗生素具有重要影響。以恩諾沙星為模型污染物，采用金屬離子（Fe2+/Cu2+)/超聲/K2S2O8體系進(jìn)行氧化降解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，酸性條件下有利于S04-的產(chǎn)生，F(xiàn)e2+、Cu2+離子的引入極大的縮短了反應(yīng)處理時(shí)間；恩諾沙星的降解率并非隨著金屬離子添加量的增大而增大，而是存在最佳濃度，當(dāng)初始pH=3.0

5、，K2S2O8的添加量為4.0 g/L，超聲功率為195 W時(shí)，Cu2+用量為4 mg/L，超聲100 min,恩諾沙星的去除率可達(dá)98.78%，TOC的去除率為43.3%;在其他條件相同情況下，F(xiàn)e2+用量為2 mg/L時(shí)僅反應(yīng)60min，恩諾沙星降解率即可達(dá)到98.78%，TOC的去除率為63.6%;催化活性順序是Fe2+>Cu2+；TOC的去除率表明該體系對(duì)恩諾沙星具有明顯的礦化作用；HPLC分析發(fā)現(xiàn)，pH對(duì)金屬離子/超聲/K2S