表面活性剂/典型抗生素复合污染物在三峡库区河流沉积物上的吸附行为

表面活性剂及抗生素对环境造成的污染已不容忽视，吸附是水体中污染物进入沉积物的主要过程之一，目前关于二者单独在沉积物上吸附行为的研究较多，但二者共存时的竞争吸附行为鲜见报道。本项目的主要研究内容及重要结果如下：（1）以四环素类及喹诺酮类抗生素为代表，建立了采用亲水作用色谱法测定复合污染体系中抗生素及其降解产物的系列新方法；（2）选择三峡库区香溪河沉积物为研究对象，通过静态吸附实验，利用X-射线衍射光谱、傅立叶红外光谱、紫外-可见漫反射光谱等实验手段，研究了含氟表面活性剂全氟辛烷磺酸(PFOS)存在下环丙沙星(CIP)在沉积物上的吸附特性，并从动力学及热力学角度探讨了CIP的吸附作用机理。结果表明，吸附过程符合准二阶动力学方程，且拟合效果好；吸附等温线符合Henry线性模型，表明吸附过程为表面分配作用，热力学参数ΔG值的大小也表明物理吸附占主导，PFOS促进CIP的吸附；CIP在PFOS的影响下在三种不同处理沉积物上的吸附量表明有机质含量对吸附起重要作用；CIP在不同沉积物上的吸附及解吸实验表明，PFOS与有机质含量影响了CIP的滞后程度；（3）采用批平衡实验法，考察了不同环境条件(pH及离子强度)下，不同浓度及不同种类表面活性剂(SDBS、CTAB、Tween-60)对依诺沙星(ENX)在沉积物上吸附行为的影响。结果发现，ENX在天然沉积物上的吸附符合Henry方程，三种表面活性剂对ENX的吸附有不同程度的抑制作用，其中SDBS及CTAB对ENX吸附强度的影响较非离子表面活性剂(Tween60)大；当pH=4.1时，ENX的吸附强度最大，当pH=7.5及9.1时，ENX的吸附偏弱。在所考察pH条件下，SDBS、CTAB及Tween60对ENX吸附的抑制强度顺序为SDBS>CTAB>Tween 60；在CTAB对ENX吸附的抑制实验中，离子强度起到促进作用，离子强度越大，CTAB对ENX吸附的抑制作用越大。（4）选取了三种抗生素即ENX、头孢氨苄及新霉素为研究对象，考察了水体中共存的腐植酸、金属离子及抗生素污染物在不同环境条件（温度、pH值）下与它们之间的相互作用。本项目研究结果为后期建立复合效应与各影响变量的数学模型奠定基础，进而为解决三峡库区表面活性剂及抗生素造成的环境复合污染问题提供可靠的理论基础。