DOM与Fe共存对罗红霉素光降解的复合影响开题报告

 2021-08-08 01:28:09

全文总字数:1492字

1. 研究目的与意义

近些年,抗生素越来越多的应用于医学、农业、畜牧业以及水产养殖,但由于缺乏适当完备的管理机制,抗生素残留已经成为我国亟待解决的热点问题之一。由于抗生素多具有亲水性,在水环境中残留颇多,对水环境的污染也甚为严重。我国大环内酯类抗生素用量大,在河水中为优势残留化合物,与人体饮食健康息息相关。罗红霉素为第二代大环内酯类抗生素,在水环境中相对稳定,为本题研究主体。溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)不仅是生态系统中碳循环的重要一环,亦是自然水环境中具有光化学活性的重要物质,影响水中重金属和有机质光化学转化过程;铁元素在自然环境中普遍存在,并以多种形式参与到自然界的氧化还原反应中去,铁及其络合物对研究环境中污染物的归宿极为重要;光降解是水环境中有毒有害有机污染物降解的重要途径之一。因此,本题致力于研究DOM和Fe对罗红霉素的光降解的复合影响,有利于促进环境中抗生素的去除。

2. 国内外研究现状分析

国内外目前对抗生素的研究日益提高,溶解性有机质和铁因其自身特质,它们对光解的影响也是学术界关注的焦点,但对两者对罗红霉素的复合影响的研究并不是很多,尤其单独对罗红霉素的研究少之又少。通过阅读文献,我受益匪浅,例如在《环境化学》中,张翠等发表的《模拟太阳光下水中土霉素的光化学降解》,着重研究可溶性物质对土霉素的光降解影响,实验发现土霉素的光降解受到pH的显著影响,不同反应条件下,其光降解均符合一级动力学,以及Fe3 、HCO3-和腐殖酸的存在对土霉素的光降解起着促进作用,而NO3-对降解无显著影响;而且几年前就有学者发现胡敏酸对胞藻毒素、百菌清等有机污染物的光降解起促进作用,国外的Wenk等也于2013年发现了腐植酸对于苯、胺磺胺类药物的光化学降解过程产生很大的抑制作用,说明溶解性有机质的研究对污染物的光降解并不都起着促进作用,需要进一步确认研究。关于铁元素,早在20世纪50年代,就有人研究三价铁的酸性水溶液在紫外线的照射下引发有机物光氧化过程,通过阅读《三价铁及其络合物光化学行为的研究进展》,里面介绍道,腐殖质和铁石天然水体中普遍存在的吸光物质,两者共存时,不仅会影响共存系统中污染物光降解途径,而且会影响各种光化学行为。若利用好铁的络合物,将会加速天然水体环境中污染物的转化速率。《广州化学》期刊上,肖健等采用高效液相色谱仪-质谱-质谱联用仪来研究珠江水中红霉素及罗红霉素的光降解,研究表明,在不加催化剂条件下,初使浓度为10mg/L的红霉素和罗红霉素在pH为7.5时,降解最为明显;若加入TiO2,控制浓度为2000mg/L时,可得最佳降解效率,并且降解都符合一级反应动力学。这些研究都给我对DOM和Fe对罗红霉素光降解的复合影响打下基础。

3. 研究的基本内容与计划

内容:

(1)研究不同ph条件下dom和fe,以及dom/fe/罗红霉素的络合作用特征;

(2)研究不同特征的dom与fe的浓度对罗红霉素光降解动力学的影响;

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4. 研究创新点

本次研究着重把重点放在罗红霉素上,而不是笼统的研究对所有污染物或抗生素。也将溶解性有机质与铁的光化学性质的研究结合起来,更加细化的研究两者对罗红霉素光降解的复合影响,以及DOM/Fe/罗红霉素的络合作用特征,独具开创意义。

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