CN104709999A - 一种去除水体中抗抑郁药阿米替林的方法 - Google Patents

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雷湘杰
刘帅
胡磊
李意捷
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Abstract

一种去除水体中抗抑郁药阿米替林的方法。本发明的目的是要解决现有去除水体中抗抑郁药的方法存在成本较高，去除率效果不好，以及使用不方便的问题。降解方法：向含有阿米替林的预处理水体中加入亚铁盐溶液，将水体的pH值调节至3.5左右，然后再加入双氧水，混匀后采用紫外高压汞灯进行照射处理即可。优点：一、阿米替林最终被降解为可用作医药中间体的物质，不会产生二次污染；二、反应速率快，降解效率高；三、操作简单易行，反应条件温和，反应试剂（亚硫酸盐、双氧水）价格低廉，容易得到。本发明可去除水体中残余的阿米替林。

Description

一种去除水体中抗抑郁药阿米替林的方法
技术领域
本发明涉及一种去除水体中抗抑郁药阿米替林的方法。
背景技术
阿米替林是目前临床常用的三环类抗抑郁药之一，它的镇静作用较强，主要用于治疗焦虑性或激动性抑郁症、恐慌症等神经类疾病以及缓解慢性疼痛。由于阿米替林近年来大量的生产、使用和排放，导致其作为一类新兴环境污染物在多个国家的地表水中检出，引起人们的广泛重视。例如，Hailing-Sorensen等人发现阿米替林在欧洲表层水体中有检出，并且在大多数欧盟国家的废水处理***(WWTP)出水中也检测到多种抗抑郁类药物。水体中阿米替林的来源的途径主要有两条：一是人类自身对这种药物的大量使用，另一条则是药物制剂的生产过程废水的排放，大量废弃药物的处理等。阿米替林等三环类抗抑郁药能在环境中持续稳定存在，且自然状态下不易发生降解，已有研宄表明，阿米替林这类新兴水体污染物在环境中能稳定存在，且自然状态下不易发生降解，对无脊椎动物具有毒性，可干扰高等生物的内分泌***，对人体健康和生态***具有一定的威胁，
对于阿米替林这种三环类抗抑郁药，传统的污水处理方法难以有效去除。如膜过滤法仅适应于处理天然有机质含量少的水体而且处理费用高；活性炭吸附法对于极性较小的有机污染物去除效果好，而对阿米替林这类极性较大的环境药物，或者在有竞争性天然有机质存在的情况下，其去除效果不甚理想。
高级氧化技术是目前被广泛使用的一种污水处理技术，紫外-芬顿工艺也属于高级氧化技术的一种，芬顿试剂是亚铁离子和双氧水共同组成的氧化体系，它能快速产生大量氧化性极强的羟基自由基·OH，其氧化还原电位高达2.80 V，比臭氧(2.07V) 、过氧化氢(1.77 V)的还原电位高，是目前已知可在水处理中应用的最强氧化剂，能使水中绝大多数的有机物完全矿化或者部分分解，具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的是要解决现有去除水体中抗抑郁药的方法存在成本较高，去除率效果不好，以及使用不方便的问题，而提供一种去除水体中的抗抑郁药阿米替林的方法。
本发明的降解原理为：在紫外辐射的条件下，水体中的亚铁离子快速跟双氧水反应会产生大量的羟基自由基·OH，同时部分双氧水自身也会分解也会产生·OH。这些具有高活性强氧化能力的羟基自由基，能迅速与水体中的阿米替林反应，从而达到降解转化有机物的目的。主要机理反应为：
Fe2 ++H2O2 →Fe3++ OH ? +·OH
H2O2 +hv → 2·OH
但是如果亚铁离子在体系中过量，则可能降低降解效果，根据以下反应式：
OH·+Fe2+→ Fe3+ + OH ?。
根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案：
一种去除水体中抗抑郁药阿米替林的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：向含有阿米替林的预处理水体中加入亚铁盐溶液，将水体的pH值调节至3.0～4.0，然后再加入双氧水，混匀后采用紫外高压汞灯进行照射处理；所述的亚铁离子和双氧水的总浓度为阿米替林浓度的1~3倍，双氧水与亚铁离子的摩尔比为1：1~3：1。
根据权利1所叙述的一种去除水体中抗抑郁药阿米替林的方法，其特征在于所述的紫外高压汞灯为300W高压汞灯。
本发明的优点：
1.阿米替林最终被降解为可用作医药中间体的二苯并环庚酮和对氨基环己醇，不会产生二次污染。
2.反应速率快，降解效率高；紫外辐照下亚铁离子与双氧水反应产生羟基自由基速度快，数量大，氧化能力强，能直接与废水中的阿米替林反应。
3.操作简单易行，反应条件温和，反应试剂（亚硫酸盐、双氧水）价格低廉，容易得到。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后，但不应理解为对本发明的限制。实施例是在实验条件下进行的，所有阿米替林溶液都为自行配制。
具体实施方式一：取用初始浓度为10mg/l的阿米替林水溶液，单独加入0.1mM H2O2的条件下，经紫外光照，在120min的时候能达到60%的降解率；单独加入0.1mM Fe2+的条件下，在60min的时候能达到大于90%的降解率。
具体实施方式二：取用初始浓度为10mg/l的阿米替林水溶液，调节pH为3.5，在加入H2O2:Fe2+比例为10：1（0.1mM:0.01mM）的情况下，经光化学反应仪中紫外光照射后，用高效液相色谱测定。溶液中阿米替林在20min即可达到大于95%的降解率。
具体实施方式三：在实施例2中的H2O2:Fe2+改变为1：1（0.1mM:0.1mM）时，紫外辐照下，在5min左右即可达到大于98%的降解率。根据阿米替林的浓度，可选择适当芬顿试剂的浓度。
具体实施方式四：取用初始浓度为10mg/l的阿米替林水溶液，调节pH为3.5，为验证最佳比例，在低剂量芬顿试剂条件下，当H2O2:Fe2+由3：1（0.03mM:0.01mM）变为1：1（0.03mM:0.03mM）的时候，30min的降解率由39%增加到82%。
具体实施方式五：在实施例4中，Fe2+继续增加，由0.03mM到0.05mM的情况下，降解率仅仅增加了3%。从降低处理成本考虑，加入芬顿试剂H2O2:Fe2+的比例最佳在1:1~3:1之间。

Claims (2)

1.一种去除水体中抗抑郁药阿米替林的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：向含有阿米替林的预处理水体中加入亚铁盐溶液，将水体的pH值调节至3.0～4.0，然后再加入双氧水，混匀后采用紫外高压汞灯进行照射处理；所述的亚铁离子和双氧水的总浓度为阿米替林浓度的1~3倍，双氧水与亚铁离子的摩尔比为1：1~3：1。
2.根据权利1所叙述的一种去除水体中抗抑郁药阿米替林的方法，其特征在于所述的紫外高压汞灯为300W高压汞灯。
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