研究臭氧對水中磺胺嘧啶（SD）降解效果

        磺胺嘧啶（SD）為白色或類白色的結(jié)晶或粉末，無臭、無味，遇光色漸變暗，分子式為Ｃ１０H１０Ｎ４O2Ｓ，分子量為 2５０.2８，結(jié)構(gòu)如圖 １所示。SD幾乎不溶于水，在氫氧化鈉和氨溶液中易溶，在稀鹽酸中溶解。SD是一種應(yīng)用廣泛的抗生素類藥物，因其抗菌譜廣，性質(zhì)穩(wěn)定，價格便宜，其可用于腦膜炎雙球菌、肺炎球菌、淋球菌、溶加鏈球菌感染的治療。目前我國已成為全球磺胺類抗生素主要生產(chǎn)國和出口國。SD進入土壤、水和沉積物等環(huán)境介質(zhì)，經(jīng)吸附解吸、遷移和降解等過程重新分配，其主要降解方式有水解、光解和生物降解，但自然環(huán)境對其降解作用不明顯，SD長期殘留于環(huán)境中，對人類健康及生態(tài)環(huán)境造成危害。因此，研究此類化合物的去除方法與機理具有較大的實際意義和應(yīng)用價值。

        SD因其性質(zhì)穩(wěn)定，在環(huán)境中降解十分緩慢，傳統(tǒng)的生物處理工藝對其去除能力也十分有限。因此，近幾年，以羥基自由基（·ＯH）的形成和參與氧化為特征的高級氧化技術(shù)（AOPS），對多種難降解污染物具有高效的去除能力，備受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。主 要 的 高 級 氧 化 技 術(shù) 包 括 ＦｅｎTｏｎ、O3/H2O2、O3/UV、H2O2/UV、TiO2/UV等體系。

臭氧氧化有機物的機理有 2種：

１）直接反應(yīng)，即臭氧以分子的形式直接與水中有機物反應(yīng)；

2）間接反應(yīng)，即在水中的自由基激發(fā)劑或促進劑的作用下，臭氧分解形成氧化性更強的·ＯH，與抗生素分子中活潑結(jié)構(gòu)單元發(fā)生反應(yīng)，很終抗生素分子結(jié)構(gòu)被氧化破裂，分解轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，再經(jīng)過生化等方法被徹底去除。而臭氧去除污染物機理主要取決于 ｐH，酸性條件下臭氧氧化以直接氧化為主，堿性條件下以·ＯH氧化為主。

        在水處理中，臭氧氧化具有反應(yīng)速度快、氧化能力強、無二次污染等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用。因此選用臭氧對 SD進行氧化處理，并研究其降解機理，在臭氧氧化 SD過程中，考察了初始 ｐH、臭氧濃度、HＣＯ－３ 等因素的影響，并對其降解途徑做了探討，以期為磺胺類藥物的高效處理提供參考。

結(jié)論

（１）對于臭氧氧化降解水溶液中的磺胺嘧啶試驗，溶液初始 ｐH、臭氧濃度及 HＣＯ－３ 對降解過程均有影響。SD的降解率隨著溶液 ｐH的升高而增加，但當溶液初始 ｐH由 ９.１４提高到 １１.０2時，SD的降解速率和降解率均變化極??；臭氧濃度的增加能有效提高 SD的降解速率；水中 HＣＯ－３ 對于臭氧降解SD有一定促進作用。

（2）臭氧降解 SD過程基本符合偽一級動力學(xué)模型；在確定的臭氧濃度條件下，提高溶液 ｐH和HＣＯ－３ 投加量后，Ksd均隨之升高。

（３）在 SD濃度為 ３０ｍｇ/Ｌ，初始 ｐH為 ９.１４，臭氧濃度為 １０.０ｍｇ?Ｌ，HＣＯ－３ 投加量為 １００ｍｇ?Ｌ時，反應(yīng) ３０ｍiｎ后，SD幾乎全部降解，１2０ｍiｎ后，其礦化率為 ３９.４４％；通過 ＬＣ-ＭＳ分析，推測 Ｃ６H７ＮO3Ｓ為其降解產(chǎn)物之一，Ｃ６H７ＮO3Ｓ在臭氧作用下進一步被礦化為 ＣO2。