《抗生素水環境光化學轉化/光致毒性機理與計算模擬》是依託大連理工大學,由陳景文擔任醒目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：抗生素水環境光化學轉化/光致毒性機理與計算模擬
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：陳景文
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水體抗生素污染及其與重金屬的複合污染，是亟需關注的環境問題；抗生素的環境行為和生態毒理效應，是國際前沿研究領域之一。光化學轉化和光致毒性是決定其歸趨和毒理效應的重要因素。水中抗生素的光化學過程和光致毒性機制、金屬離子配位作用對其光化學行為/光致毒性的影響機理，及污染物環境光化學行為/光致毒性的計算毒理模型，是有待解決的重要科學問題。本項目採用計算模擬與實驗結合的方法，選取氟喹諾酮、磺胺和頭孢菌素類抗生素為模型化合物，研究：水環境中抗生素光化學轉化和光致毒性機理、溶解性物質和膠體粒子對其光化學行為的影響機制；金屬配位作用對其光化學行為的影響機理；抗生素水環境光化學過程/光致毒性的虛擬篩選及參數預測模型。由於抗生素種類多、結構複雜，可多級解離，能與金屬離子配位，其環境光化學行為/光致毒性具有代表性。通過本研究，可豐富和發展水環境光化學理論，為生態風險評價和化學品管理提供基礎理論和方法。
結題摘要
本項目採用實驗與理論計算相結合的方法，研究了不同解離形態抗生素的直接光解和間接光解動力學、途徑和產物；測定了抗生素自敏化產生活性氧物種的能力以及抗生素在生物體內的光敏化毒性；考察了水中溶解性有機質和鹵素離子等溶解性物質、表面活性劑和碳納米管等膠體粒子對抗生素的吸附作用及對抗生素光化學行為的影響；探討了抗生素與二價銅等金屬離子的配位作用以及金屬配位對抗生素光化學行為的影響；初步闡明了抗生素水環境光化學和水解反應機制，並在對抗生素環境行為和降解機制認識的基礎上，發展了可預測抗生素光化學反應參數的理論預測模型。本項目的研究工作，有助於豐富和發展水環境光化學理論，深入理解和認識抗生素的水環境轉化過程及與金屬的複合污染機制，為化學品管理和生態風險評價提供支持。同時，本項目發展的一系列計算模擬方法和理論預測模型可以作為環境化學品的化學、光化學轉化行為的有效評估手段，具有良好的套用前景和推廣價值。
