亚硝酸根作为光敏剂间接降解水中磺胺嘧啶的研究
文献综述
1磺胺嘧啶的污染现状
1.1定义和来源
磺胺嘧啶（sulfadiazine）是一种典型的磺胺类抗生素，具有广谱及较强抗菌活性，既能够抑制革兰氏阴性菌也能够抑制革兰氏阳性菌[1]。其为白色或类白色，几乎不溶于水，在氢氧化钠和氨溶液中易溶，在结晶或粉末，无臭、无味，遇光色渐变暗，pka1为2.49，pka2为6.48，分子式为，分子量为250.28，结构如图1所示[2]。
图1磺胺嘧啶分子结构
SD是一种应用广泛的抗生素类药物，因其抗菌谱广，性质稳定，价格便宜，主要用于预防和治疗细菌感染性疾病，并在畜禽养殖业中以亚治疗剂量长期添加于动物饲料，以起到刺激动物生长和促进增产的作用[3]。也可用于脑膜炎双球菌、肺炎球菌、淋球菌、溶加链球菌感染的治疗。目前我国已成为全球磺胺类抗生素主要生产国和出口国[4]。所以环境抗生素来源于生活工业污水、医院废水、水产养殖废水和垃圾填埋场。目前在天然水体、污水处理厂出水、污泥中频频检测出低浓度磺胺类物质[5]。
1.2污染现状
虽然许多抗生素在人体健康和畜牧业生产中起到了积极的作用，但是未被完全吸收和利用的抗生素或其代谢物将通过尿液、粪便排泄等途径进入水体，对水环境的生态安全性及人体健康构成威胁[3]。例如，磺胺类抗生素是畜牧业和水产养殖业中的常用抗菌药物，随着我国畜牧业的快速发展，其作为兽药、渔药的使用量与日俱增并大量排入水体，已是水体中最频繁检出的一类抗生素[6]。不仅如此磺胺类抗生素在我国珠三角流域枯季和洪季都有检出，磺胺类抗生素高检出率的原因主要是：该类药物用量大，稳定性高，亲水性强，易通过排泄和雨水冲刷进入水环境。在美国地质勘探局(USGS)调查的地表水体、饮用水及污水的有关抗生素的检出中，磺胺类药物检出率最高。在丹麦垃圾填埋厂淋滤液中磺胺类抗生素的质量浓度可高达0.04～6.47mg/L[7]。
部分抗生素不能完全被机体吸收，高达85%以上的抗生素以原形或代谢物形式经由粪尿排出体外，药物大量频繁的使用、人或动物的排泄、废弃药物的不合理处置以及污水处理技术的不完善等原因导致在江河水、地表水、污水处理厂的入水和出水、饮用水以及土壤沉积物等均检测到抗生素的存在。SD进入土壤、水和沉积物等环境介质，经吸附解吸、迁移和降解等过程重新分配，其主要降解方式有水解、光解和生物降解，但自然环境对其降解作用不明显[8]。已有研究报道，磺胺类物质对水生环境存在潜在环境风险，低浓度磺胺类物质具有一定的生态毒性，会对水生生物产生毒害作用。因此，有必要对磺胺类物质的降解技术及降解规律进行研究[5]。开展亚硝酸根作为光敏剂降解水中的磺胺嘧啶的研究具有较大的实际意义和应用价值。
2抗生素的处理技术
2.1生物法
生物处理技术是一种常常用来处理制药废水的方法，根据反应过程中对溶解氧的需求，可以分为好氧过程和厌氧过程[1]。
2.1.1好氧生物法
20世纪40年代到70年代，抗生素废水的常用处理方法是好氧生物处理技术，好氧生物法是利用自然界存在的各种好氧微生物将废水中有机物分解转化成无害物质，使废水得以净化[9]。常用的好氧生物处理工艺有：常规活性污泥法、SBR法和生物接触氧化法。
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