上海地区水体环境中氯霉素类药物污染特性及其光解微观反应机理

近年来由于氯霉素类抗生素药物的广泛生产和使用而不断释放到环境中，其持续暴露会对生态及人类健康产生严重影响，使得这类药物的环境污染以及药物本身环境归趋等方面的研究特别重要。本研究选取氯霉素（CAP）及氟甲砜霉素（FLR）为代表，通过实地采样调查，研究其在上海地区水体环境中的污染特性及其时空分布。利用激光光解和脉冲辐解瞬态分析手段，考察此类药物在水体内光解反应过程中活性粒子的产生及作用情况，研究不同物理化学微环境条件下，活性粒子与氯霉素类药物及其降解产物的反应特性。结合全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)检测技术，对此类药物的光解产物进行定性、定量分析。研究水体中氯霉素类药物光解过程中的微观反应历程及作用机理，确定此类物质的光解特性及降解途径，了解环境因素对其污染特性及光解的影响。目的是为氯霉素类抗生素药物的合理使用及相关治理措施的建立提供理论依据和技术支持。

氯霉素类药物包括氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考，作为一类广泛使用的抗生素药物，主要用于人类对抗细菌性疾病，同时也用于畜牧水产养殖业。本研究建立一种氯霉素类药物在水体中残留的检测方法并对实际水样进行采样分析，同时探索一种有效的光降解处理方法和了解在水体中的光降解行为是一项重要的任务。. 本研究建立固相萃取-衍生-气相色谱法用于检测水体中的氯霉素，并对上海市主要水体进行采样分析。确定氯霉素类药物最低检测限，得出氯霉素为0.59 ng/l，氟苯尼考为0.84 ng/l，甲砜霉素为0.85 ng/l。. 氯霉素类药物检测方法建立完成后，对上海市的黄埔江、苏州河、蕴藻浜和崇明岛的表层水体进行采样，只有三个采样点检测到氯霉素，但是甲砜霉素和氟苯尼考在大多数采样点中均存在，浓度为几十到几百个纳克每升的级别。说明上海市主要水体中存在氯霉素类药物的污染问题。. 另外对甲砜霉素和氟苯尼考在紫外光和模拟自然光条件下的光解行为做了探索，发现紫外光条件下可以有效的降解甲砜霉素和氟苯尼考。在模拟自然光条件下，甲砜霉素和氟苯尼考均不降解，而在地表水中略微降解，在添加血卟啉后得到有效的降解，说明在地表水或在添加血卟啉的溶液中发生了间接光解的作用使其降解。利用脉冲辐解手段，分析氯霉素类药物在水溶液中与各种活性自由基的反应机理，计算出反应速率，并结合稳态中间产物，研究其降解机理。从而推断出在自然环境水体中间接光解可能是甲砜霉素和氟苯尼考消失的一个重要途径。. 本研究对于氯霉素类药物在上海市水体的残留及其治理提供了实验基础和技术支持，并对其环境中生态风险评估有着重要的意义。在项目支持下，发表标注论文19篇，其中SCI收录14篇，培养研究生4人。