氧氟沙星在海洋沉积物上吸附行为的研究

【摘要】氟喹诺酮类抗生素(FQS)是喹诺酮的第三代人工合成高效抗菌药，因具有抗菌谱广、口服吸收良好、抗菌活性强、无交叉耐药性等特点，在国内外临床医学、畜牧业和水产养殖业等应用广泛，甚至出现滥用现象。FQS的生产和使用在各国药品市场的份额呈逐年增加的态势。大量FQS以原药或代谢产物的形式通过各种途径进入环境，发生一系列环境行为(吸附、降解、迁移转化等)，最终经过食物链的传递，威胁人类健康。近年来，鉴于FQS对人类和生态环境的潜在风险，越来越多的学者开展了FQS环境行为的探究，但有关FQS污染物在海洋/淡水河流沉积物上的吸附行为的相关报道相对较少。从长远发展的角度来看，系统的探究天然水体沉积物对FQS的吸附行为意义深远。氧氟沙星(OFL)是FQS的典型代表性药品，高效广谱抗菌药，应用广泛。本文通过实验模拟，对OFL在我国黄海和东海近岸海洋沉积物上的吸附行为作了系统探究。首先，通过动力学实验曲线和模型分析，确定氧氟沙星的吸附平衡时间，初步了解其在沉积物上的吸附快慢。然后，在单一体系中，探究了沉积物的性质和组成(如粒度、不同站位、不同处理方式)，环境因素(如盐度、pH值、温度)对OFL在沉积物上吸附行为的影响。最后，在复合体系中，以四种表面活性剂(SDBS、CTAB、Tween80、Tween20)作为共存污染物，探究了氧氟沙星的吸附行为，并初步推理判断其吸附机理。得到主要结论如下：(1)Lagergren伪一级动力学模型能很好的描述OFL在海洋沉积物上的吸附动力学行为，在不同初始浓度、不同pH值、不同表面活性剂的条件下，吸附行为均明显地分为快速吸附和慢速吸附两个阶段。在不同条件下，平衡吸附量(Qe)显著变化，但吸附平衡时间变化不大，均为4小时左右。(2)Freundlich非线性吸附模型能较好地拟合OFL在沉积物中的热力学吸附行为。三种不同处理方式沉积物对OFL的吸附能力顺序为：HCl处理>H2O处理>H2O2处理；三种不同粒度沉积物对OFL的吸附能力顺序为：40-80目>80-150目>150-250目；五个不同站位沉积物对OFL的吸附能力顺序为：S4>S3>S5>S1>S2。上述结果表明，沉积物对OFL的吸附能力与沉积物中有机质含量及阳离子交换容量成正比。(3)随着介质溶液盐度的减小，OFL在沉积物上的吸附量增大，主要是溶液中的金属阳离子(Ca2+、Mg2+等)的竞争吸附作用引起的。(4)在实验选取的pH值范围内，随着pH值的减小，OFL在沉积物上的吸附平衡量逐渐增大，主要是由不同pH值条件下，吸附机理随着OFL的存在形态有所变化。(5)随着实验温度的减小，OFL在沉积物上的吸附能力略有增大，通过计算热力学函数可知，ΔGθ<0说明OFL在沉积物上的吸附是一个自发的过程，ΔHθ<0说明吸附过程是放热的，并且以物理吸附为主。(6)在复合体系中，不同表面活性剂的加入对OFL在沉积物上的吸附量有不同影响。实验结果表明，离子型表面活性剂促进氧氟沙星的吸附，阴离子型表面活性剂SDBS比阳离子型表面活性剂CTAB促进作用强；非离子型表面活性剂抑制其吸附，Tween80比Tween20抑制作用强。
【作者】宋君；
【导师】高先池；杨桂朋；
【作者基本信息】中国海洋大学，分析化学，2014，硕士
【关键词】氧氟沙星；海洋沉积物；吸附；表面活性剂；

【参考文献】
[1]刘伯元.郑州市航空港供水水源地地下水资源评价[D].石家庄经济学院,地质工程,2014,硕士.
[2]杨静.L-高苯丙氨酸乙酯盐酸盐的合成研究[D].南京理工大学,应用化学,2013,硕士.
[3]韩新严.非正式创新网络在中小企业创新中的应用[D].浙江工业大学,技术经济与管理,2004,硕士.
[4]王晓娟.高三试卷讲评课高效教学策略研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[5]吴越.对高收入者征收个人所得税征管问题的研究[D].辽宁大学,财政学,2012,硕士.
[6]海晓龙.裕固族地区生活方式变迁研究[D].西北民族大学,社会学,2012,硕士.
[7]张爽.当代中国语境下能动司法的实践与路径选择[D].苏州大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[8]徐行行.NBA赛事在中国的电视传播与网络传播比较研究[D].吉林大学,广播电视艺术学,2013,硕士.
[9]董小慧.高等教育层次与专业结构的经济效应分析[D].南京师范大学,西方经济学,2012,硕士.
[10]安超.偏微分方程LDG方法及并行[D].山东大学,计算数学,2013,硕士.
[11]张卓,杜鹃,王黎明.基于负载均衡的模糊概念并行构造算法[J].控制与决策,2014,11:1935-1942.
[12]郭志芳.圆锭电磁铸造中电磁场和液柱高度的数值模拟[D].大连理工大学,材料加工工程,2004,硕士.
[13]舒鹏.工业无线局域网在硅钢转炉的应用[J].冶金自动化.
[14]郑战军.我国光伏产业现状与发展对策研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[15]黄欣.基于对比研究的湖北省小学数字化校园应用现状分析[D].华中师范大学,教育技术学,2014,硕士.
[16]黄成军.基于介电电泳原理的生物芯片的构建及其在细胞分析中的应用研究[D].华中科技大学,2006.
[17]聂云杰.基于FPGA的脑电信号采集系统设计[D].济南大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[18]李挺.索尼移动通信产品（中国）有限公司发展战略研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[19]孔辉.基于Polar码的协作编码和分集技术研究[D].南京邮电大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[20]郑家志.周宁县休闲农业发展对策研究[D].福建农林大学,农村与区域发展,2012,硕士.
[21]王绍华.石墨烯基复合水凝胶的制备及性能研究[D].安徽大学,物理化学,2014,硕士.
[22]薛柏宇.美国对德政策研究（1933-1940）[D].黑龙江大学,世界史,2013,硕士.
[23]董肃哲.银行信用卡在图书馆读者信用管理中的应用研究[D].郑州大学,情报学,2013,硕士.
[24]韩露.支持服务关联的Web服务选择技术研究[D].宁波大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[25]杨娟丽.“3+1”教学模式在大学物理实验教学中的应用[D].湖南大学,教育技术学,2011,硕士.
[26]魏荣.论大学生心理素质的和谐教育观[D].合肥工业大学,2002.
[27]杨丽芳（BoriwathanantNuntaphorn）.中国—东盟自由贸易区对中泰水果贸易影响和对策研究[D].宁波大学,国际贸易学,2013,硕士.
[28]赵润泽.小鼠CD4相互作用蛋白的筛选与鉴定[D].西南大学,动物遗传育种与繁殖,2014,硕士.
[29]刘国维.某雷达接收系统结构设计与分析研究[D].南京理工大学,机械工程,2013,硕士.
[30]肖舒文.石墨烯功能化及其PVB复合材料的制备[D].华南理工大学,2013.
[31]陶乐心.网络会话非言语礼貌策略研究[D].北京大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[32]荣静.高等职业技术院校独生子女大学生社会责任感教育研究[D].辽宁大学,思想政治教育,2012,硕士.
[33]廖乃顺.透骨消痛胶囊对TNF-α抑制成骨细胞增殖、分化的干预作用研究[D].福建中医药大学,中西医结合基础,2013,硕士.
[34]尤成升.肺癌化疗患者癌因性疲劳的相关因素研究[D].青岛大学,肿瘤学,2013,硕士.
[35]林鹰,林一平.纳米军神秘仿生武器装备扫描[J].飞航导弹.2002(06)
[36]陈鹏飞.基于保密通信的会议签到系统研究[D].黑龙江大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[37]郑凤兰.大学英语写作中的同伴反馈和教师反馈[D].安徽大学,英语语言文学,2013,硕士.
[38]刘忠学.重钢5~#高炉计算机通讯网络[J].冶金自动化,1992,01:28-30+27-63.
[39]周英,王文强,朱立新.断层封堵分析技术在油气地质勘探中的应用[J].石油地球物理勘探,1998,05:649-657+706.
[40]张永春.铝基铅合金复合阳极的制备及电化学性能研究[D].昆明理工大学,有色金属冶金,2014,博士.
[41]谢宏韬.我国电子信箱的发展[J].信息系统工程.1997(12)
[42]徐芳林.高密度聚乙烯导热复合材料[D].合肥工业大学,2014.
[43]赵俊光,王主丁,乐欢.中压配电网规划中馈线电气计算的估算方法[J].电力系统自动化,2008,16:98-102.
[44]杨孜.数字轨道地图数据构建方法研究[D].北京交通大学,2014.
[45]胡姗.急性心肌梗死大鼠心电图ST段的演变特点及甘蔗叶多糖的保护作用[D].广西医科大学,心血管内科,2013,硕士.
[46]郑羽.基于局域网的IP电话系统的设计[D].天津工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[47]梁锦霞.MgB_2超导块体材料的研究[D].北京工业大学,材料学,2004,硕士.
[48]谭晓茗,朱兴丹,郭文,张靖周,王永明,潘炳华,苏云亮,刘松.涡轮叶片前缘气膜冷却换热实验[J].航空动力学报,2014,11:2672-2678.
[49]张瑞姣.华丽腐霉EPA合成关键酶基因克隆及工程菌的构建[D].华中科技大学,微生物学,2013,硕士.
[50]谢了.基于区域经济差异分析的安徽省城镇化路径选择[D].安徽大学,西方经济学,2013,硕士.