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近年来,海产养殖中的抗生素污染问题受到了人们的广泛关注,如何有效降解水中残留抗生素成为国际上的研究热点之一。磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)作为一种典型的抑菌类抗生素,被频繁应用于海产养殖业中,在水体残留浓度较高。紫外/过硫酸盐(Ultraviolet/persulfate,UV/PS)法是一种基于硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化技术,能高效降解淡水中SMX,并且不引起其他卤代消毒副产物的生成。目前,对于海产养殖水中,在卤素离子存在下,UV/PS技术降解SMX的反应动力学及降解机理研究还尚未报道。因此,本文主要研究了UV/PS在淡水、海产养殖水以及海水中降解SMX的反应动力学;采用Guassian09软件基于密度泛函方法(Density functional theory,DFT)对SMX的结构特征进行理论计算分析以推断反应活性位点,并结合LC-MS/MS和GC-MS/MS检测结果对淡水及海产养殖水中SMX的降解产物和降解途径进行了分析;基于EPI-Suite软件以log BCF和log Kow作为参数指标对转化产物的生物积累性进行了预测,辅以水中可吸附有机卤素(AOX)检测及小球藻生物实验进一步评估了经UV/PS处理后水样的生物毒性。研究表明:(1)UV/PS对三种水体中的SMX均有良好的降解效果。海产养殖水和海水中存在的无机阴离子Cl-和HCO3-对于SMX的降解有明显的抑制作用,Br-对SMX的降解有轻微的促进作用,SO42-对降解过程基本无影响。反应水样的初始p H会影响UV/PS降解SMX的反应速率和SMX的电离,碱性条件下会抑制氧化体系中SO4·-的生成;UV/PS降解SMX是一个有机物矿化过程,反应8 h后TOC的去除率达到了70.7%。(2)SMX结构上各原子的电子分布说明异恶唑环上的N1、C7原子,以及苯环上的C9、C13、N3原子容易受到攻击发生反应;通过理论计算结合海水中转化产物的质谱图鉴定识别出了7种转化产物,其中包括2种卤代消毒副产物;在UV/PS法降解后的三种水样中均未发现三氯甲烷的生成;SMX可以抑制UV/PS体系中溴酸盐(Br O3-)和氯酸盐(ClO3-)的生成。(3)以log Kow和log BCF作为生物毒性指标证实,与UV/PS法相比,UV/NaClO法降解SMX后生成的产物更容易在生物体内累积,生物毒性也更强;AOX和藻生长抑制率数据表明,在相同反应条件下降解三种水样中的SMX,经过UV/PS法降解后水样的整体毒性较小。综上所述,与UV/NaClO法相比,UV/PS法是一种更安全有效的SMX去除方法。