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喹诺酮类抗生素在畜牧业和水产养殖业中应用广泛,其在环境中的残留问题已引起高度关注。因此,研究抗生素在水环境中的吸附、迁移、转化特征,对于了解抗生素的环境行为,有效降低抗生素的污染风险具有重要意义。本论文通过室内模拟实验,研究了底泥对环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)和恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)两种喹诺酮类抗生素吸附动力学特征,分析了不同温度、pH值、水土比及初始浓度条件下的吸附差异;揭示了不同光照条件对湖水和超纯水中两种抗生素降解的影响;探讨了4种沉水植物(金鱼藻Ceratophyllum demersum、黑藻Hydrilla verticillata、狐尾藻Myriophyllum verticillatum和苦草Vallisneria natans)对抗生素的吸收作用。通过本文研究,得出以下几点重要的结论:(1)吸附动力学研究表明,拟二级动力学方程能较好地拟合底泥对两种喹诺酮类抗生素的吸附过程(R2>0.99),底泥对两种抗生素的吸附均以化学吸附为主。在298 k、303 k、308 k温度条件下,Langmuir模型均能更好地描述底泥对两种抗生素的等温吸附行为,底泥对CIP和ENR的最大吸附容量Qm分别为16.5973 mg/g(303k)和9.2583 mg/g(308 k),在相同温度下,底泥对CIP的吸附量大于ENR。(2)解吸实验表明,尽管底泥对CIP表现出更强的吸附能力,但CIP更易被水环境中的Ca2+解吸。水环境中Ca2+的存在对两种喹诺酮类抗生素在底泥中的吸附-解吸行为具有明显影响。在pH39的范围内,底泥对两种抗生素均具有较好的吸附率(约80%),其中pH=5时CIP和ENR的吸附率均达到90%以上。Ca2+、Mg2+和K+三种阳离子对底泥吸附CIP均产生了一定的抑制作用;Ca2+和Mg2+对底泥吸附ENR具有一定的抑制作用,而K+则表现出对底泥吸附ENR的微弱促进作用。综合分析表明,两种喹诺酮类抗生素在底泥中具有较好的吸附作用,考虑水环境中普遍以Ca2+为主的常量阳离子,底泥对两种抗生素的净吸附率约为40%50%。(3)光照实验显示,在自然光条件下,CIP和ENR在湖水中的光解率分别为43.62%和38.11%,半衰期分别为33 d和40 d。在相同光照条件下,湖水对两种喹诺酮类抗生素的光降解有一定的抑制作用,超纯水-2000 Lx的体系中,两种抗生素的光解效果较好,分别为62.41%(CIP)、55.22%(ENR),一级动力学方程能够较好地拟合CIP的光降解过程(R2>0.90),拟动力学方程的系数K光均低于吸附实验拟二级动力学方程的吸附速率常数。由此可见,环境中同时存在底泥和光照的情况下,短期内以底泥吸附为主。(4)沉水植物的吸收实验表明,金鱼藻、黑藻、狐尾藻和苦草对两种喹诺酮类抗生素均有一定去除作用,其中苦草对CIP的去除率最高,为38.04%,狐尾藻对CIP的去除率最低,为24.11%;对ENR的去除率分别为62.31%(狐尾藻)、40.15%(金鱼藻)、30.48%(苦草)、22.94%(黑藻)。在底泥、植物及光照均存在的水环境中,CIP和ENR在短期内以底泥吸附为主,沉水植物和光照对两种喹诺酮类抗生素均有一定的去除作用,但去除速率相对于吸附较慢,抗生素初始浓度、温度、关照强度、水中阳离子的种类和浓度等对两种喹诺酮类抗生素的归趋均有一定的影响。