摘要
抗生素可以有效杀灭细菌，解决感染问题，在现代医学中扮演着重要角色。但是，抗生素的大量使用导致的细菌耐药性问题也逐渐成为一个严峻的问题。世界卫生组织将微生物耐药性列为十大全球性健康威胁之一。现有报告表明，不同国家和地区的地下水中抗生素污染程度不同，其中喹诺酮类和磺胺类抗生素被认为是地下水中最常见的抗生素污染物，因此，在本工作中选用磺胺甲恶唑（SMZ）和诺氟沙星（NOR）这两种具有代表性的抗生素。辐照降解主要指在电离辐照作用下，水会产生强氧化（ ·OH）和强还原性物质（e-aq,H·）,从而去除大量污染物。电离辐照放射源共同的问题都是能量很高，需要非常全面的防护措施，因此都需要在集中的辐照场所进行去污处理。相对来说，能量较低的X射线（通常不超过100 keV）的辐照防护要求低，更安全，因而有更广泛的应用场景。据我们文献调研所知，当前尚无用低能X射线源辐照降解抗生素的研究。 本工作利用低能量X射线辐照降解SMZ和NOR,同时考察了吸收剂量、初始浓度、初始pH值、辐照能量等条件对SMZ和NOR降解的影响，研究了SMZ和NOR辐照降解的动力学。结果表明，低能量X射线辐照SMZ和NOR的降解率会随着吸收剂量的增加而提高，G值却随着吸收剂量的增加而减少，表明与SMZ和NOR分子反应的有效氧化自由基·OH浓度降低。在吸收剂量为890 Gray,pH值为3.5时、初始浓度为10.70 mg/L的SMZ溶液的降解率为94.5％;初始浓度为6.48 mg/L的NOR溶液的降解率为91.8％;在吸收剂量相同的条件下，60keV-80keV范围内辐照降解效果与低能量X射线的能量无关。且低能量X射线辐照可有效降解不同初始浓度和酸碱度下水溶液中的SMZ和NOR,计算剂量常数可得，初始浓度低的SMZ或NOR溶液，比高浓度的降解更好;在pH值为12的条件下，SMZ溶液的降解率为91.8％;NOR溶液完全降解。与其他电离辐照降解抗生素的工作相似，SMZ和NOR溶液的辐照降解符合伪一级动力学机制。本研究验证了用低能X射线降解抗生素的可行性，并且低能量X射线辐照能有效的降解抗生素，可为水体中抗生素的降解提供技术参考,并提供了一种安全简便的处理方法。
NETL