水中环丙沙星的UV及UVH 2 O 2 光化学 降解

沈阳工业大学学报书第３３卷第４期２０１１年８月沈阳工业大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ３３Ｎｏ４Ａｕｇ２０１１收稿日期：２０１０－１１－１２．基金项目：国家科技重大专项资助项目（２００８ＺＸ０７４２１－００２）；国家“８６３”高技术研究发展计划资助项目（２００８ＡＡ０６Ａ４１２）．作者简介：郭洪光（１９８６－），男，黑龙江嫩江人，博士生，主要从事水处理理论与技术等方面的研究．檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏殏殏殏化学工程文章编号：１０００－１６４６（２０１１）０４－０４６８－０８水中环丙沙星的ＵＶ及ＵＶ／Ｈ２Ｏ２光化学降解郭洪光，高乃云，张永吉，隋铭皓（同济大学污染控制与资源化国家重点实验室，上海２０００９２）摘要：针对传统工艺难以去除水中抗生素微污染的问题，采用ＵＶ工艺对水中残留的环丙沙星（Ｃｉｐｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ，ＣＩＰ）进行降解试验，研究其氧化降解速率，分析了初始反应物浓度、反应液ｐＨ值、Ｈ２Ｏ２投加量、水中不同阴阳离子对环丙沙星去除率的影响．试验结果表明，随着反应物初始浓度的升高，ＵＶ降解ＣＩＰ反应速率降低，反应物初始浓度从１ｍｇ／Ｌ增加至２０ｍｇ／Ｌ时，降解速率常数由００３２２ｍｉｎ－１降低至００１４７ｍｉｎ－１，降解最适合条件发生在中性ｐＨ值下；在ＵＶ／Ｈ２Ｏ２系统中，Ｈ２Ｏ２投加浓度存在最佳值，为１ｍｇ／Ｌ；阴阳离子对ＵＶ降解环丙沙星的影响不同，阴离子体系反应降解常数顺序依次为ＮＯ－３＞ＳＯ２－４＞ＣＯ２－３，阳离子体系反应降解常数顺序依次为Ｃａ２＋＞Ｍｇ２＋＞Ｃｕ２＋．关键词：氟奎喏酮类抗生素；环丙沙星；ＵＶ降解；双氧水；动力学；影响因素；阴离子；阳离子中图分类号：ＴＵ９９１文献标志码：ＡＵＶａｎｄＵＶ／Ｈ２Ｏ２ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｃｉｐｒｏｆｌｏｘａｃｉｎｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎＧＵＯＨｏｎｇｇｕａｎｇ，ＧＡＯＮａｉｙｕｎ，ＺＨＡＮＧＹｏｎｇｊｉ，ＳＵＩＭｉｎｇｈａｏ（ＳｔａｔｅＫｅｙｌａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｕｓｅ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｓｌｉｇｈｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｈａｒｄｔｏｂｅｒｅｍｏｖｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｔｅｓｔｓｆｏｒｒｅｓｉｄｕａｌｃｉｐｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ（ＣＩＰ）ｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈｔｈｅＵＶｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｖｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆＣＩＰｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｒｅａｃｔａｎｔ，ｐＨｖａｌｕｅｏｆｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎ，ａｄｄｉｎｇｄｏｓａｇｅｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅａｓｗｅｌｌａｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｉｏｎｓａｎｄｃａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆＣＩＰｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｒｅａｃｔａｎｔ，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｄｅｇｒａｄｉｎｇＣＩＰｂｙＵＶｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｒｅａｃｔａｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ１ｍｇ／Ｌｔｏ２０ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｃｏｎｓｔａｎｔｒｅｄｕｃｅｓｆｒｏｍ００３２２ｍｉｎ－１ｔｏ００１４７ｍｉｎ－１．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｎｅｕｔｒａｌｐＨｖａｌｕｅｉｓｔｈｅｍｏｓｔｓｕｉｔａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒｇｒａｄａｔｉｏｎ．ＩｎｔｈｅＵＶ／Ｈ２Ｏ２ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍａｄｄｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅｉｓ１ｍｇ／Ｌ．ＴｈｅａｎｉｏｎｓａｎｄｃａｔｉｏｎｓｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＣＩＰｂｙＵＶ．ＴｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｃｏｎｓｔａｎｔｉｎａｎｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｈｏｗｓｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆＮＯ－３＞ＳＯ２－４＞ＣＯ２－３，ａｎｄｔｈａｔｉｎｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｅｘｈｉｂｉｔｓｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆＣａ２＋＞Ｍｇ２＋＞Ｃｕ２＋，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｏｒｏｑｕｉｎ