腐殖酸和富里酸对罗红霉素光降解的影响机理开题报告

全文总字数：1240字

1. 研究目的与意义

大环内酯类抗生素（MLs）的环境暴露、生态风险和迁移转化已引起了广泛关注。MLs通过污水处理厂出水等途径进入水环境后，可发生生物转化和非生物转化，其中，光降解是其最重要的转化途径之一。研究表明，水环境中普遍存在的溶解性有机物（DOM）能促进MLs的光降解，但是，DOM对MLs光降解的反应动力学的影响及其机理尚不明确。因此，本课题以典型大环内酯类抗生素罗红霉素为研究对象，重点研究腐殖酸和富里酸共存时罗红霉素的光降解动力学，鉴定反应体系中的活性物种，并探讨不同活性物种对罗红霉素光降解的贡献。为深入了解大环内酯类抗生素的环境归趋和生态风险提供依据。

2. 国内外研究现状分析

光降解是水环境中抗生素的重要转化途径，其主要受到光照、pH、溶解性有机质（DOM）、共存无机离子等的影响。DOM是广泛存在于水体中的天然吸光物质，其对抗生素的光化学行为的影响受到越来越多的关注。

研究者已对DOM共存时抗生素的光降解行为进行了大量研究。研究表明，水环境中富里酸浓度的大小会对磺胺类抗生素光化学降解产生重要影响：对于磺胺二甲基嘧啶，水中富里酸浓（20，50，100 mg/L）时会促进它的光降解，浓度较低时（2 mg/L）不利于其光降解；对于磺胺甲噁唑，低浓度富里酸（0.2，2 mg/L）会促进其光降解，高浓度富里酸则抑制其光降解。水环境中富里酸浓度的大小对喹诺酮类抗生素光化学降解具有重要影响： Suwannee河富里酸(SRFA)浓度增加，氧氟沙星和诺氟沙星的一级反应动力学常数（k值）逐渐减小，说明SRFA 对氧氟沙星和诺氟沙星的光解主要起抑制作用。当 DOM 浓度较大时(如淡水中)，其主要通过光屏蔽作用抑制氧氟沙星和诺氟沙星的光降解；当 DOM 浓度较小时(如海水中)，除光屏蔽作用外，DOM 还可以通过淬灭激发态化合物或活性氧物种抑制氧氟沙星和诺氟沙星的光解。此外，也有研究发现 DOM 可以光致产生OH 等活性物种，从而促进四环素的光解。

3. 研究的基本内容与计划

（1）研究腐殖酸和富里酸共存时罗红霉素的光降解效率和反应动力学；

（2）通过分子探针技术识别反应体系中主要活性氧物种（ros），通过电子顺磁共振波谱仪验证ros的存在，探讨腐殖酸和富里酸对罗红霉素光降解的影响机理。

计划：

4. 研究创新点

以前关于溶解性有机质（DOM）对抗生素光降解的影响主要集中在磺胺类抗生素上。大环内酯类抗生素使用量大，检出频率高，但是DOM对其光降解的影响及其机理尚不清楚。因此本课题以腐殖酸和富里酸为典型DOM，以典型大环内酯类抗生素罗红霉素为对象，研究DOM对罗红霉素光降解的影响及其机理，揭示环境中罗红霉素的光化学转化，为其生态风险评估提供依据。