头孢氨苄在海洋沉积物上的吸附行为研究
头孢氨苄（Cefalexin/CEX），是β-内酰胺类抗生素，半合成的青霉素类抗菌药，为广谱抗生素，因其具有抗菌谱广、无交叉耐药性、低残留、毒副作用小等特点，已被广泛用于医学、兽医界。它主要通过抑制细胞壁的合成，使细胞内容物膨胀至破裂溶解，从而达到杀菌作用。对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有抗菌作用，注射后吸收迅速而完全，生物利用率高。CEX应用于临床医学，为人类控制各种严重的感染性疾病发挥了重要作用；在近海水产养殖中用于鱼类肠炎、烂鳃、赤皮与出血病等疾病的防治。由于对抗生素类药物的使用没有正确的意识，出现了滥用的现象。最近，抗生素的滥用引起了广泛关注，而 CEX作为一种使用量较大的抗生素，它的残留问题也成为一个关注的问题。近年出现一些下水道和海水中头孢氨苄浓度的报道，但CEX在淡水及海洋中的去向和迁移转化的研究尚未见文献报道。CEX的环境行为主要是引起环境微生的抗药性和变异，抗菌药物的更新换代速度较快，另一方面抗菌药物应用不当会引起菌群失调细菌耐药性增加，尤其是应用于水产养殖业时对水产品中细菌的灭菌效果降低，使人体感染抗药菌的几率增大，对人体健康产生影响。在中国，估计每年抗生素的使用量在25000吨左右，占全球使用量的12.5％左右。长远来看，头孢菌素类可能不会禁用，系统的对头孢氨苄在海洋沉积物上的吸附/解吸行为的研究是很有意义的。 本文以实验室模拟实验对头孢氨苄在海洋沉积物上的吸附行为做了一系列的研究，讨论了如：沉积物的成分、盐度、温度、pH及共同污染物对其吸附行为的影响，并且对吸附机理进行了探讨。结论如下： A.头孢氨苄的吸附行为能较好的与伪一级速率方程拟合，和Henry吸附等温线模型、Freundlich吸附等温线模型和Langmuir吸附等温线模型，其中与Freundlich吸附等温线模型拟合的较好。吸附过程分为快速吸附和慢速吸附阶段。它在海洋沉积物和海水中的分配系数与沉积物上的有机碳含量有关系。 B.在不同处理方式的沉积物上头孢氨苄的吸附能力大小的顺序是：HCl处理＜H2O处理＜H2O2处理。在实验中对不同站位的沉积物上的吸附能力大小的顺序也与沉积物上的碳含量呈现负相关，平衡吸附量的顺序为：Cs（2号站位）＞Cs（1号站位）＞Cs（3号站位。 C.头孢氨苄的平衡吸附量受介质盐度即溶液的离子强度大小的影响，且呈现正相关性。头孢氨苄的平衡吸附量随介质离子强度的减小而减小。 D.不同温度下头孢氨苄的吸附平衡时间基本不变，而对平衡吸附量大小有影响。当温度升高时，吸附量也增大。热力学参数ΔHθ>0说明过程为吸热的；ΔGθ<0说明吸附过程是自发的。 E.在本实验设定的pH值范围内，头孢氨苄的平衡吸附量与pH的变化有关系。当pH接近7时，其平衡吸附量最大，远离7时，平衡吸附量不同程度的减小，这主要是因为头孢氨苄解离常数不同。pH不同时，头孢氨苄在介质溶液中的存在形式有所差异造成的。 F.不同的表面活性剂对头孢氨苄的平衡吸附量影响不同，阴离子表面活性剂SDBS对头孢氨苄平衡吸附量的促进作用最明显，其次是阳离子表面活性剂CTAB，而非离子表面活性剂Tween80对头孢氨苄的吸附表现出抑制作用，平衡吸附量减小。
头孢氨苄;海洋沉积物;吸附行为;等温线模型
中国海洋大学
硕士
海洋化学
杨桂朋
2013
中文
P734
64
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）