紫外/氯高级氧化降解典型抗生素磺胺二甲嘧啶的试验

以水体中存在的典型抗菌药磺胺二甲嘧啶(sulfamethazine,SMZ)为研究对象,基于紫外/氯(UV/氯)高级氧化方法,研究了SMZ的降解机制与转化路径。SMZ的降解符合拟一级反应动力学,其降解速率随SMZ初始浓度的升高而降低。采用Box-Behnken试验设计以及DOE响应分析,评估了SMZ降解的主要影响因素。结果表明,氯投加量是影响UV/氯降解SMZ速率的主控因素,其次为pH,二者的影响效应值分别为-22.82和12.06,其交互影响作用效应值仅为1.52,表明增加氯投加量或降低pH均对SMZ的降解有促进作用,但二者无明显相互促进或抑制的效果。质谱分析结果显示,SMZ降解过程产生了10种主要转化产物,基于前线轨道理论分析,明确了SMZ上的7号氮原子(N7)发生羟基和氯原子取代的反应路径,解析了取代产物的二次产物形成机制。