通过电化学激活的硫酸盐工艺从水溶液中去除抗生素西普罗夫洛克萨:优化,降解途径和毒理评估

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 水处理技术水处理技术
• 先进的氧化过程 先进的氧化过程

背景情况:

• 广泛使用的诺基诺隆抗生素西普罗夫洛克萨 (CIP) 由于其反抗性质,在废水中持续存在.
• 传统的废水处理厂在清除CIP方面无效,导致环境污染.
• 需要有效的方法来降解水溶液中的CIP等抗生素.

研究的目的:

• 通过电化学激活硫酸盐 (EAP) 工艺,研究水溶液中的西普洛素 (CIP) 的降解.
• 为了优化EAP过程,添加铁 (Fe2+) 作为联合激活剂 (EAP+Fe).
• 评估CIP清除的效率和降解途径.

主要方法:

• 在电化学激活硫酸盐 (EAP) 工艺中使用了添加的钻石阳极.
• 加入铁 (Fe2+) 作为协活性剂,创建EAP+Fe过程.
• 采用响应表面方法来优化独立变量 (pH,Fe2+度,硫酸盐度,电解时间).

主要成果:

• 在最佳条件下,EAP+Fe工艺实现了94%的CIP去除 (pH3,0.4 mmol/L 硫酸/Fe2+,30 mg/L CIP,12.64分钟).
• 添加Fe2+显著提高了CIP去除效率,从65.10%提高到94.35%.
• 确定了7种降解途径和78种中间体,报告了3种特定中间体 (m/z 298,498,505). 一些降解产品表现出毒性.

结论:

• 在水生环境中,EAP+Fe工艺对降解西普洛素非常有效.
• 铁的联合激活显著提高了电化学激活硫酸盐过程的效率,以去除抗生素.
• 虽然有效,但降解产品的潜在毒性需要进一步考虑环境安全.