溶解性有机质对罗红霉素光化学转化的影响毕业论文_生态学毕业论文

溶解性有机质对罗红霉素光化学转化的影响毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

罗红霉素是一种合成的大环酯类抗生素,此类抗生素被广泛用于医疗、畜牧业、农业和水产养殖业等行业,可以通过很多渠道进入到环境中。并表现出负面生态效应。光降解是罗红霉素从环境中消除的一种重要方式,而水环境中普遍存在的溶解性有机质(DOM)必然会对其光降解产生影响,但目前关于此方面的信息还不清楚。本论文主要研究了DOM对罗红霉素光降解效率和反应动力学的影响,主要结论如下:

(1)在模拟日光照射下,罗红霉素的去除率随时间增加而增加,DOM的存在促进了罗红霉素的光降解。反应48h后,DOM浓度为0时,罗红霉素的去除率为19.45%;DOM浓度为20 mg/L时,罗红霉素的去除率为67.35%。

(2)不同浓度DOM共存时,罗红霉素的光降解符合一级反应动力学。DOM浓度越高,罗红霉素的反应动力学常数越小。在DOM为0时,罗红霉素光降解的反应速率常数为0.0044 h-1,在DOM为20 mg/L时,罗红霉素光降解的反应速率常数为0.0234 h-1

(3)DOM的存在可以使罗红霉素的半衰期大大缩短,在DOM浓度为0时,罗红霉素的半衰期为157.5 h,在DOM浓度为20 mg/L时,罗红霉素的半衰期可缩短至29.6 h。

关键字:罗红霉素;溶解性有机质(DOM);光降解;半衰期

Abstract

Roxithromycin (ROX) is a typical macrolide antibiotics, widely used in medical care, animal feeding and aqualculture, and discharged into the environments through various pathways, and posed adverse ecological effect. Photodegradation is an important elimination process of ROX from aquatic environment, and dissolved organic matter (DOM) will influent the phototransformation of ROX. However, little is known about the effect of DOM on the phototransformation of ROX. Therefore, this paper mainly studied the effect of DOM on the removal efficiency and reaction kinetics of ROX. The conclusions are as following:

(1) Under the irradiation of simulated sunlight, the removal efficiency of ROX increased with the increase of time. DOM promoted the degradation of ROX. When the DOM is absence, the removal of ROX is 19.45%, while with 20 mg/L of DOM present, the removal of ROX is 67.35%, after a reaction time of 48 h.

(2) The photodegradation of ROX follows first order kinetics with varying DOM concentration. The higher the DOM concentration, the smaller the reaction kinetics constants. The kinetics constant is 0.0044 h-1 and 0.0234 h-1 , respectively, without DOM and with 20 mg/L of DOM present.

(3) The presence of DOM decreases the half-life time of ROX in aquatic environment. The half-life time is 157.5 h and 29.6 h, respectively, without DOM and with 20 mg/L of DOM present.

Key words: Roxithromycin; dissolved organic matter (DOM); pollution; photodegradation

目录

1 绪论 1

1.1.罗红霉素简介 1

1.2罗红霉素类抗生素使用的现状 2

1.3罗红霉素类抗生素的环境行为 3

1.3.1罗红霉素类抗生素的来源 3

1.3.2抗生素的滥用 4

1.3.3罗红霉素类抗生素污染特点 5

1.4罗红霉素的光降解 6

1.4.1光降解分类 6

1.4.2 光降解主要受影响的因素 7

1.4.3光降解的原理 7

1.5 研究目的与意义 9

2实验材料与方法 10

2.1实验材料与仪器 10

2.1.1实验材料 10

2.1.2实验仪器 10

2.2.实验方法 10

2.1.1 主要溶液的配制方法 10

2.2.2 光降解实验方法 11

2.2.3 罗红霉素的测定方法 11

3结果与讨论 13

3.1 DOM对罗红霉素的光降解效率的影响 13

3.2 DOM浓度对罗红霉素光降解动力学的影响 14

4结论 16

参考文献

1 绪论

自抗生素发现以来,其在预防和治疗疾病中做出了重大的贡献。近些年来随着医药工业的迅速发展,抗生素尤其是四环素类药物的使用大量增加,特别是罗红霉素在医学方面用的特别广泛其滥用现象也特别明显。人类所使用的抗生素的残留物通过各种途径进入到水环境、土壤、空气等,随之而导致一系列的污染问题。近些年在美国以及世界各国许多地区频繁检测出较高浓度的大环酯类抗生素,引起了人们对抗生素在环境中残留的危害广泛的关注,目前对以大环酯类代表的抗生素类药物环境行为的研究已成为了国际上的一个新的研究热点。

1.1.罗红霉素简介

1929年英国的细菌学家弗莱明在金黄色葡萄菌的培养基平板被青霉菌污染了,青霉菌菌落周围的细胞便不能生长的现象,他认为是青霉菌产生了某种化学物质,分泌到培养基里抑制了细菌的生长【1】。这种物质便是—青霉后来,1943年此消息传到中国,从事科学研究工作的微生物学家朱既明从长霉的皮鞋分离到了青霉菌制造除了—青霉素。1950年美国食品与药物管理首次批准抗生素用作饲料添加剂后,世界各国相继进行了抗生素的饲喂试验。现在国际上已形成九大类抗生素依次:磺胺类、青霉素与头孢菌素、四环素类、氯霉素类、氨基糖苷类、大环内酯类、链阳性菌素类、糖肽链和喹诺酮类。大环内醋类:抑制细菌蛋白质合成,主要抗革兰氏阳性菌此类抗素主要从肠道中吸收,能产生交叉耐药性,常用品种有泰乐菌素、红霉素、罗红霉素、麦迪霉素、乙酞螺旋霉素、吉他霉素等DOM对抗生素的光解存在双重作用(促进和抑制)【2】。在大环酯类抗生素中罗红霉素是一种合成的大环酯类抗生素,是红霉素的衍生物。同样含有十四原环的内酯环,但是一条氮-肟链连接到了内酯环上。大环内酯类抗生素是由链霉菌产生的一种弱碱抗生素,因分子中含有十四元至十八元内酯环而得名。这类药抗菌的机理是作用于细菌70S系统中的核蛋白体50S亚单位,阻碍细菌蛋白质的合成,属于长期抑菌剂。他们的抗菌谱包括葡萄球菌、链球菌、白喉杆菌、肺炎支原体、钩端螺旋和沙眼衣原体等。这类药主要应用于呼吸道感染、泌尿生殖系统感染消化道感染等。克拉霉素是第二代红霉素产品、其抗菌谱广、抗菌活性高、药代动力性能好在国内外受到广泛的关注,并1990年在爱尔兰、意大利上市,1991年10月FDA批准定位IB类新药上市,商品Biaxin,1993年以klacid在中国香港上市,已在全国50多个国家上市[3】

1.2罗红霉素类抗生素使用的现状

随着人类科技的进步以前难以治疗的疾病现在通过大量使用抗生素累的药物和技术能治疗;以前农物作生长不丰富现在通过撒农药打生长素来提高产量;以前养殖家畜担心饲料的不够现在通过添加各种药物不到几个月的时间养的又肥又大。

医药品与个人护理品(PPCPs)是近年以来受到科学界和公众广泛关注的一类“新型”化学物质[4]。这类物质包括各种处方药和非处方药如抗生素、类固醇、止痛药、降压药、催眠药、减肥药等、香料、化妆品、遮光剂、染发剂、发胶、香皂、洗发水等。抗生素作为一种的广泛而大量应用及滥用所导致的细菌耐药性已成为威胁人类健康的焦点问题,而抗生素及其衍生物作为微量污染物对水所造成的污染通常在林留到留水平及由此产生的环境效应在近年也开始被关注。世纪中期以来,抗生素类药物被广泛应用于人类及动物疾病感染的防治,在抗菌抑菌方面发挥着不可替代的作用。目前,一内酞胺类、哇诺酮类、大环内脂类、磺胺类和四环素类是最常用的几类抗生素。抗生素滥用已经成成为全球关注的最重要的问题之一,而我国卫生部和在内的政府机关以及医疗机构也已经逐步意识到抗生素带来的危害。在农畜养殖方面滥用抗生素是从20世纪中叶开始的,由于抗生素不仅在动物饲料中添加抗生素有明显的促进生长现象而且在动物疾病治疗中也很有作用,使之成为动物许多畜牧业不可缺少宝物。所以许多养殖场只要发现动物发病时使用抗生素,一种不见效就用另一种,而且常常超大量使用。抗生素摄入动物体内后,随血液循环到淋巴、肾、肝、脾和骨骼等,长期使用对动物体组织器官造成功能的损害。人类为了自身经济的利益在养殖过程中在饲料添加抗生素但作为食物链的顶端人类确实最大的受害者。对动物使用过量的抗生素后其代谢途径一种是对动物性食品肉、蛋、牛奶等造成较高药物的残留,一种是有粪便排泄到环境中,一些性质比较稳定的抗生素其在环境中长期存在对环境造成危害。抗生素的广泛应用尤其是在医学方面的滥用对人体构成极大的危胁【8】。抗生素作用于细菌、病毒、等微生物时大部分敏感微生物被杀死,而另一部分微生物通过基因突变、基因重组等方式获得抗药性基因产生新的抗药菌株或抗药微生物[5]。这种抗药基因既可遗传后代也可以在不同个体间水平传播并不断淘汰对抗生素敏感的菌株,选择出抗药性强的菌株并成为优势群体广泛传播。滥用其加快了细菌耐药的速度而且细菌耐药性一旦形成再感染其他人,所以细菌的抗药性和耐药性微生物的产生是对整个人类健康的危害。

1.3罗红霉素类抗生素的环境行为

1.3.1罗红霉素类抗生素的来源

抗生素类污染物在环境中的主要来源有[6]:①抗生素经人和动物的代谢排出;一般来说,抗生素被人类和动物服用后,不能完全被机体吸收,大部分的以原形或代谢产物的形式排出体外,通过污水收集管道进入污水处理厂。传统的污水处理厂并不能完全将抗生素污染物去除掉,从而导致抗生素通过污水处理厂出水进入到水环境或通过污泥回用进入到农田等土壤环境中。②制药厂废水、废渣排放,医院、家庭过期抗生素制剂和医用物品的弃置;环境中医用的抗生素主要来源于丢弃过期的抗生素药、残留的药瓶、还有经病人的粪便等排放。过期的抗生素药物在填埋后经过渗滤液进入地下水和土壤。③兽禽养殖、水产养殖中含抗生素变质饲料和废水的排放。在畜牧产业和水产养殖过程中为了促进动物生长或预防疾病而使用过量的抗生素,但使用的大部分的药物通过动物的尿液和分类排放在水中,或者通过畜禽粪便得施用而造成土壤受到抗生素污染。

以上是资料介绍,完整资料请联系客服购买,微信号:bysjorg 、QQ号:3236353895

群聊信息

  • 还没有任何群聊信息,你来说两句吧

推荐链接