氟喹诺酮类药物在含卤素水体氯化消毒过程中的转化机制及其副产物研究

发布时间：2025-05-28 04:00

　　水体消毒过程中,消毒剂会与水中有机物反应生成有毒有害的消毒副产物（DBPs）,引起了人们的广泛关注。水环境中残留的氟喹诺酮类药物（FQs）亦可作为有机前体物在氯化消毒过程中形成特殊的卤代DBPs。而当水中含有卤素离子（Clˉ、Brˉ、Iˉ）时,可能产生毒性更强的溴代/碘代消毒副产物（Br/I-DBPs）。本文在大量文献查阅基础上,针对海水养殖中报道使用过的7种氟喹诺酮类药物（FQs）,分别对Brˉ、Iˉ存在下,FQs与次氯酸钠（Na Cl O）的反应动力学、转化机理及其影响因素进行了分析研究;并结合生物毒性参数计算结果及水中总有机卤素（AOX）检测结果对FQs在海水养殖水体氯化消毒过程中的转化产物毒性进行了初步评估。研究结果归纳如下:（1）研究首先基于密度泛函理论计算方法分析了7种FQs的前线轨道及电荷分布特征,分别是氧氟沙星（OFL）、恩诺沙星（ENR）、洛美沙星（LOM）、诺氟沙星（NOR）、环丙沙星（CIP）、吡哌酸（PIP）、氟甲喹（FLU）,推断了化合物结构与动力学稳定性的相关关系及氯化反应活性位点。结果表明哌嗪基团是FQs化合物的供电子基团,是亲电试剂攻击的最佳反应中心,而喹...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 氯化消毒及消毒副产物
        1.2.1 氯化消毒工艺概述
        1.2.2 氯化消毒副产物生成机制
        1.2.3 以天然有机物为前体物的氯化DBPs
        1.2.4 以药物为前体物的氯化DBPs
        1.2.5 消毒副产物的毒性效应
    1.3 氟喹诺酮类药物及其在水产养殖中的污染残留现状
        1.3.1 氟喹诺酮类药物概述
        1.3.2 氟喹诺酮类药物在水产养殖中的污染残留现状
    1.4 本课题研究概述
        1.4.1 研究目标及意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线图
        1.4.4 研究创新点
第二章 FQs结构及反应活性位点分析
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 分析方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 前线轨道理论分析
        2.3.2 电荷分布特征分析
    2.4 本章小结
第三章 以FQs为前体物的Br-DBPs生成机制研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 目标化合物
        3.2.2 实验化学试剂
        3.2.3 实验仪器
        3.2.4 氯化实验方法
        3.2.5 仪器分析方法
        3.2.6 软件分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Na Cl O氧化FQs的反应速率分析
        3.3.2 FQs与 Na Cl O反应影响因素分析
        3.3.3 FQs氯化产物分析
        3.3.4 FQs转化路径分析
        3.3.5 产物毒性评估
    3.4 本章小结
第四章 以NOR为前体物的I-DBPs生成机制研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
        4.2.1 目标化合物
        4.2.2 实验化学试剂
        4.2.3 实验仪器
        4.2.4 氯化实验方法
        4.2.5 仪器分析方法
        4.2.6 软件分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Na Cl O与 NOR反应动力学分析
        4.3.2 NOR在含碘水体中的氯化产物分析
        4.3.3 NOR在含碘水体消毒中的转化路径分析
        4.3.4 以NOR为前体物的I-DBPs毒性分析
    4.4 本章小结
第五章 研究结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：4048044