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活化过硫酸盐产生氧化性极强的硫酸根自由基(so4、)去除水和土壤中的有机污染物,是国内外最近发展起来的髙级氧化新技术。因其反应速率快、选择性小、条件温和受到人们的广泛关注。本文以喹诺酮类抗生素为研究对象,采用过硫酸盐活化高级氧化技术进行降解研究,主要内容包括: (1)采用超声/K2S208体系降解诺氟沙星。探讨了溶液初始pH值、超声功率、K2S208添加浓度等因素对诺氟沙星去除率的影响,并对反应机理、反应动力学、抗菌性进行分析。结果表明,超声使S2O8<-2>中-0-0-键断裂产生SO4-,实现诺氟沙星的有效降解。当诺氟沙星初始浓度为20mg/L,pH=3.0、K2S208添加量4.0 g/L、260 W超声240 min后,诺氟沙星的降解率可达到94.03%。自由基灭活实验充分表明超声/K2S2O8体系降解诺氟沙星时,酸性和中性条件下溶液中主要存在S04-;碱性条件下,溶液中主要存在·OH。 (2)紫外光进一步提高了超声/K2S2O8的氧化效果。比较了超声、紫外、超声/K2S2O8、紫外/超声/K2S2O8体系对水体中的环丙沙星的降解效果。结果表明:当环丙沙星初始浓度为20mg/L,初始pH=3.0,K2S2O8添加量4 g/L,超声功率为260 W,254 nm紫外光下照射140 min时,环丙沙星的去除率达到98.6%。紫外光的引入不仅增强了环丙沙星的降解率,同时降低了环丙沙星的抗菌作用。抑菌圈实验表明随着反应时间的延长至100 min时,金黄色葡萄球菌的抑菌y圈直径由22 mm减小至0 mm,由此说明废水中的环丙沙星的抗菌性得到了有效地去除。 (3)金属离子对超声/K2S208体系降解喹诺酮类抗生素具有重要影响。以恩诺沙星为模型污染物,采用金属离子(Fe2+/Cu2+)/超声/K2S2O8体系进行氧化降解实验,结果表明,酸性条件下有利于S04-的产生,Fe2+、Cu2+离子的引入极大的缩短了反应处理时间;恩诺沙星的降解率并非随着金属离子添加量的增大而增大,而是存在最佳浓度,当初始pH=3.0,K2S2O8的添加量为4.0 g/L,超声功率为195 W时,Cu2+用量为4 mg/L,超声100 min,恩诺沙星的去除率可达98.78%,TOC的去除率为43.3%;在其他条件相同情况下,Fe2+用量为2 mg/L时仅反应60min,恩诺沙星降解率即可达到98.78%,TOC的去除率为63.6%;催化活性顺序是Fe2+>Cu2+;TOC的去除率表明该体系对恩诺沙星具有明显的矿化作用;HPLC分析发现,pH对金属离子/超声/K2S2O8体系降解恩诺沙星的产物生成和分布有着复杂的影响。 本研究结果对基于硫酸根自由基的高级氧化法在抗生素类污染物的去除方面具有一定的参考价值。