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近年来已有大量有机污染物(特别是药物)进入环境,而现有的污水处理技术很难完全去除环境中的药物。病毒由于长期与环境中残留的药物直接接触发生变异,或通过基因传递而得到抗体,对药物产生抗药性。抗性基因发生全球范围的迁移,导致药物失效,对人类健康产生严重威胁。只有通过清晰地认识药物的环境行为,才能合理预测其风险和归趋,建立合理可靠的污染控制措施。进入天然水体的药物大多是与胶体(主要成分为溶解有机质)相结合。溶解有机质(DOM)和药物的相互作用可改变药物的溶解度、吸附作用、迁移率、生物利用率及风险等。本实验所用的DOM是用从滇池沉积物中提取的胡敏酸溶解制备的。本研究旨在运用渗透平衡体系,通过对比四种不同药物：氧氟沙星(OFL)、磺胺甲恶唑(SMX)、头孢噻肟钠(CTX)和卡马西平(CBZ),在DOM上的结合现象,说明药物官能团不同对结合特征的影响也有所不同；了解DOM的基本性质,如官能团和极性等,对药物结合特征的影响。通过有效区分阳离子在体系内的形态,可准确认识离子强度对药物结合特征的影响,从而了解溶解有机质-药物的相互作用机理。由于Cu(Ⅱ)离子与Mg(Ⅱ)离子在环境中很常见,且价态相同,可选做模型阳离子。本文运用渗透平衡体系来说明Cu(Ⅱ)与Mg(Ⅱ)对溶解有机质(DOM)-氧氟沙星(OFL)相互作用的不同影响。两种金属离子和OFL的结合行为都被关注。本论文的主要研究结果与结论如下：(1)渗透膜可有效分离游离态的和与DOM相结合的药物和金属离子。(2)本研究采用质量守衡计算。分别测定渗透膜内外药物的浓度。故药物的吸附损失不会影响平衡。在平衡前后分别测定渗透膜内外液体的质量。KDOC可由直接测得的Cb和Cf及实际DOM浓度计算出来。本实验排除DOM浓度变化、药物的降解以及仪器误差的影响。(3)DOM与OFL的相互作用是非线性结合。其结合作用适用Freundlich等式,其中非线性因子n值非常低,说明OFL与DOM易于结合,且OFL在DOM上结合位点多种多样。DOM-OFL相互作用包括在特定位点的相互作用,如氢键作用、静电作用及离子交换作用。(4) SMX, CTX和CBZ在DOM上的结合作用相当微弱,各有不同的原因。由于SMX在实验条件下带负电,而DOM也带负电荷,所以SMX很难与DOM结合。CTX在水中溶解度相当高,表现出极强的亲水性质,DOM的存在不会增大其溶解度,及其迁移或者解吸。CBZ极易分解代谢,其代谢产物种类繁多,在用液相检测时,降解代谢产物可能会影响最终结果。比较四种药物的官能团,仅有OFL存在羧基官能团,而实验结果表明四种药物中也仅有OFL与DOM存在显著的结合现象,因此可猜测羧基官能团与DOM之间存在较强的氢键作用,使OFL与DOM易于结合,而其他三种药物与DOM结合作用微弱。(5)在DOM-OFL相互作用体系中,Cu(Ⅱ)离子的加入可促进OFL与DOM的结合,且随Cu(Ⅱ)离子浓度的增大,增强作用越显著。但Mg(Ⅱ)离子的加入会抑制OFL与DOM的结合,且随着Mg(Ⅱ)离子浓度的增大,抑制作用越显著。(6)Cu(Ⅱ)离子与DOM及Mg(Ⅱ)离子与DOM之间都存在明显的结合现象。OFL的加入会促进Cu-DOM的结合,却削弱Mg-DOM相互作用。(7)Cu(Ⅱ)离子可能会在带负电荷的DOM与OFL的负电荷部位之间充当桥梁,形成DOM-Cu-OFL三元络合物。而DOM上结合的OFL还可再结合Cu(Ⅱ)离子,形成DOM-OFL-Cu (II)三元络合物。当Cu(Ⅱ)离子浓度较高时,络合形态DOM-OFL-Cu是相比DOM-Cu-OFL更为主要的形式。(8)加入Mg(Ⅱ)离子会削弱OFL在DOM上的结合作用。Mg(Ⅱ)离子与OFL在DOM上是竞争关系。DOM上结合的Mg(Ⅱ)离子的水合层可能会遮盖DOM上部分结合位点,从而抑制OFL结合在已有Mg结合的位点及其周围位点上。(9)红外表征数据表明OFL会优先与DOM上的羧基反应,而Cu(Ⅱ)离子在OFL和DOM的羧基官能团之间起桥接作用。Mg(Ⅱ)离子通过阳离子交换作用和静电作用,不仅会与OFL竞争DOM上的羧基位点,同时也会与DOM上的酚羟基反应。