泰乐菌素的超声波降解效果及机制

为研究超声波对水体中大环内酯类抗生素的去除效果,以典型的专用兽药抗生素泰乐菌素(TYL)为研究对象,考察初始浓度、溶液pH值、超声波功率、超声波处理时间对超声波降解效果的影响。在此基础上进一步考察H_2O_2和蒙脱石分别与超声波联合降解TYL的效果,并对TYL的超声波降解机制进行了探讨。结果表明:超声波对TYL有一定的降解效果,在初始浓度10 mg·L~(-1)、pH值11、超声波功率280 W、超声波处理时间90 min的条件下,TYL的降解率为72%。自由基清除剂正丁醇的添加显著抑制了TYL的降解,而且不同超声波功率、超声波处理时间和不同初始浓度及pH值条件下羟基自由基的浓度变化与TYL降解率呈正相关,表明TYL超声波的降解机制可能主要是羟基自由基的氧化。溶液中添加H_2O_2或蒙脱石均对TYL超声波降解产生协同作用,TYL的去除率可分别提高至80.9%和93.9%。H_2O_2可直接氧化TYL、促进·OH生成;蒙脱石的吸附性能及其中少量的铁均可影响溶液中·OH含量。H_2O_2或蒙脱石联合超声波降解TYL的降解效果和降解机制与添加物质的性质密切相关,不能简单归因于羟基自由基的氧化。研究表明,合适的超声波处理方法对大环内酯类抗生素有很好的去除效果,可以考虑将超声波法用于含抗生素废水处理的工艺中。