土霉素(OTC),又稱氧四環素,是由放線菌產生的四環素類廣譜抗生素,其結構含并四苯基本骨架。因其廣譜抗菌的特性及相對低廉的價格,被廣泛應用于醫療及農業領域中,但其使用后很難被吸收,大多以原藥或代謝產物形式隨排泄物排出體外[1]。目前在地下水、地表水、污水處理廠的入水和出水,甚至飲用水中都檢測到OTC 的存在[1-3]。由于其難降解特性及對微生物的抑制作用,使其容易在環境中儲存和蓄積而產生潛在的環境風險,如影響到動植物的生長,污染土壤及水體等[4-7]。因此,對環境中OTC的環境行為展開研究,調查其在環境中的污染狀況以及降解途徑,對于控制環境中的抗生素污染具有重要的作用。
錳氧化物是一類常見的礦物組分和重要的自然氧化劑,在非生物轉化反應中能促進酚類化合物、脂肪胺、苯胺和雜環類的化合物發生轉化,使胺類和酚類化合物發生聚合作用,抑制其在環境中的流動性和生物利用性,從而使其毒性降低,起到環境修復和凈化的作用[8-11]。目前,已有MnO2氧化降解抗生素類污染物(如金霉素、四環素等)的研究報道,但有關OTC 的降解行為和降解機理的研究仍鮮有報道[12-13]。
本試驗以OTC 為研究對象,人工合成的新生態水合δ-MnO2為氧化劑,探討了δ-MnO2對OTC 的氧化降解行為,獲得反應動力學的基礎,并考察了不同初始pH、δ-MnO2含量、金屬陽離子及有機酸等相關因素對OTC 氧化降解動力學的影響。此研究的開展,可為四環素類抗生素的氧化降解提供科學依據,并為四環素類抗生素在環境中的轉化行為提供理論支持。 |