UV/PAA降解氟甲喹污染水体的机制研究——pH影响、pH等组分相关性评价和脱氟性能分析

作     者：罗锦 陈雨 陈平 林紫封 刘德柱 肖震钧 方政 张钱新 吕文英 刘国光 LUO Jin;CHEN Yu;CHEN Ping;LIN Zifeng;LIU Dezhu;XIAO Zhenjun;FANG Zheng;ZHANG Qianxin;LU Wenying;LIU Guoguang

作者机构：广东工业大学环境科学与工程学院广东省环境催化与健康风险控制重点实验室粤港澳污染物暴露与健康联合实验室广州510006 清华大学环境学院北京100084 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2023年第43卷第8期

页      面：12-23页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.21906029,22076029,22176042) 广州市科技计划项目(No.202102020774,201903010080) 

主　　题：氟甲喹(FLU) 紫外光(UV) 过氧乙酸(PAA) 降解 ·OH pH 

摘      要：氟喹诺酮类抗生素应用广泛,基于其存在的环境生态风险,该类药物受到人们的重点关注.本研究采用紫外光活化过氧乙酸(UV/PAA)并用于不同pH氟甲喹(FLU)污染水体的降解.结果发现,在过氧乙酸(PAA)投加量为2 mg·L^(-1)时,UV/PAA对FLU具有优异的降解活性,此时FLU的反应速率常数比单独UV降解和单独PAA降解分别提升7.09和7.27倍.酸性环境有利于FLU的降解,酸性实验条件下FLU的降解率均可以达到80.0%以上,·OH在其中起主要作用;随着pH升高,FLU的降解率逐渐降低.FLU在体系中会发生脱氟降解;经过组分相关性分析发现,pH与FLU的降解速率常数k(|r|=0.960.5)、·OH浓度(|r|=0.910.5)和脱氟量(|r|=0.950.5)都呈显著负相关;而降解速率常数k、·OH浓度和脱氟性能两两之间具有显著的正相关关系.UV/PAA对FLU的矿化效果良好,反应30 min内FLU的荧光特征峰基本消失.经LC-MS/MS技术鉴定,FLU可能的降解途径包括:喹诺酮环开环、脱氟和脱羰等反应,降解途径有利于毒性的降低.UV/PAA降解FLU的效果会受到自然水体中常见共存物质的影响,其中,NO3-和NO2-对反应有协同促进作用.最后,UV/PAA在实际水体中对FLU表现出优异的降解性能,证明了UV/PAA技术具有实际运用于氟喹诺酮类药物污染修复的前景.