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高铁酸盐对水中H2受体拮抗剂的降解特性

2021-08-21方智煌刘祥余阳钱雅洁薛罡

化工进展 2021年8期

方智煌,刘祥,余阳,钱雅洁,薛罡

(东华大学环境科学与工程学院,上海 201620)

在药企、临床和生活里被广泛使用的H2受体拮抗类药品(HRAs)主要包括法莫替丁(FMTD)、雷尼替丁(RNTD)、罗沙替丁(RXTD)、西咪替丁(CMTD)和尼扎替丁(NZTD),因其在人体中具有抑制胃酸和胃蛋白酶活性的作用,在医学领域广泛用于治疗消化性溃疡等肠胃问题[1]。然而,由于人体吸收该药物的能力有限,大部分HRAs药物会经过人体的排泄系统重新进入水环境中,且HRAs具有持久性、生物难降解、毒性大等特点,易对水环境造成严重的生态污染[2-4]。Radjenović等[2]在WWTPs的主要排泄物中检测到RNTD浓度在70~540ng/L;Kolpin等[5]在地表水(SW)中检测到CMTD浓度范围为74~580ng/L。传统的紫外消毒法和臭氧氧化法无法实现RNTD和NZTD两种硝基类药物的有效去除,还会生成毒性更强的卤代硝基甲烷和N-亚硝基二甲胺的前体[6-7]。FMTD在制药工业中的常规水处理过程中只是部分被降解,易对水域生态造成危害[8-9]。Hoppe等[10]发现CMTD高达60%的原始剂量可以作为母体化合物排出体外对生态环境造成污染。HRAs在水生环境中的频繁出现表明需要更加清洁高效的水处理技术来应对HRAs对水环境造成的不良影响。

由于HRAs在水体中具有使用广、浓度低、难降解和持久性等特点,传统的处理工艺(混凝、过滤、吸附和消毒等)以及生物降解工艺并不能有效将其去除[2-3,7-9]。Karpińska等[9]用H2O2、UV和Fe2+联用于最佳降解条件下降解50μmol/L FMTD,在80min的去除效果仅为80.2%;Dong等[6]用UV降解雷尼替丁(RNTD)和尼扎替丁(NZTD),容易生成强毒性卤代硝基甲烷,且降解反应速率难以提高。K2FeO4是一种新型、绿色的环境友好材料,与传统的氧化剂如氯系消毒剂和臭氧相比,其氧化还原电位最高[11],在氧化降解污染物过程中集氧化、吸附、絮凝等作用为一体而在水处理领域备受关注[12]。……

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