论文部分内容阅读
抗生素作为一类重要的药物,广泛用于人畜用药及水产养殖。目前已在土壤、水体、沉积物等多种环境相和生物样品中频繁检出,成为一种新兴污染物。在表层水体中,抗生素以光降解为主要消减途径,同时水中金属离子和DOM等溶解性物质对其光降解也产生影响。表面活性剂因同时具有亲水和疏水基团,可降低溶液的表面张力等特点被广泛应用于家居洗涤剂、个人护理品、纺织、食品、建筑和制药等领域。表面活性剂会通过不同途径进入环境水体,可能与抗生素共存,并影响抗生素在水中的转化行为。目前关于表面活性剂对抗生素光解影响的研究较少,且作用机理尚不清楚。本文选取土霉素(OTC)为研究对象,考察阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)、阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及非离子型表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯(Tween80)对OTC光解的影响及作用机制。结果表明:模拟光照条件下,pH7.5时OTC在4种表面活性剂中的光解均遵循准一级反应动力学。OTC在CTAB, SDBS, SDS和Tween80中表观光解速率常数分别为0.0146,0.0054,0.0048和0.0035min-1,是其在纯水中表观光解速率常数(0.0026min-1)的1.35~5.62倍,相应的OTC量子产率依次是其在纯水中的1.30~5.99倍。CTAB对OTC光解促进效果最明显。CTAB浓度的升高以及pH的增大均可加快OTC的光解。碱性条件下,CTAB显著促进OTC的光解,酸性条件下,未表现出促进效应。碱性条件下OTC主要以阴离子存在,CTAB作为一种阳离子表面活性剂可能通过与OTC发生阴阳离子静电相互作用而影响OTC的光解。自然光照下,CTAB在纯水和淡水中均促进OTC的光解,说明自然环境条件下,水体中共存的表面活性剂可影响OTC的光解。活性氧物种(ROS)淬灭和敏化实验表明OTC可与1O2反应,但OTC自身光解产生的1O2和·OH较少,对其光解的贡献较小;CTAB不通过产生ROS(OH,1O2)促进OTC的光解,但CTAB存在有利于1O2和O2·-与OTC的反应。本研究有助于深入理解表面活性剂共存时OTC的光化学行为,为评价抗生素的环境风险提供参考。