luận văn kỹ thuật môi trường Nghiên cứu quá trình phân hủy thuốc kháng sinh Chloramphenicol bằng quang hóa (UV)

Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG ************* NGUYỄN THỊ THANH PHƯƠNG NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY THUỐC KHÁNG SINH CHLORAMPHENICOL BẰNG QUANG HÓA (UV) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ môi trường CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN QUANG TRUNG PGS.TS. NGUYỄN THỊ HÀ Hà Nội - 2011 Trần Thị Kim Dung 1 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Hà – Khoa Môi Trường và T.S Nguyễn Quang Trung – Viện Công Nghệ Môi Trường Việt Nam đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành bài khóa luận này. Em cũng xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Công nghệ Môi Trường – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã cho phép em được đến và thực tập tại viện. Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo và cỏc cụ chỳ cán bộ, anh chị Phòng Phân tích chất lượng môi trường, đặc biệt nhóm nghiên cứu đề tài về hợp chất hóa dược và phản ứng quang hóa đó luụn chỉ bảo, cộng tác và giúp đỡ em trong toàn bộ quá trình thực hiện khóa luận. Qua đây, em cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và các cán bộ Khoa Môi Trường, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia – Hà Nội đã truyền đạt thêm nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong thời gian học tập. Em xin chân thành cảm ơn. Hà Nội, ngày 25 tháng 05 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Thanh Phương Nguyễn Thị Thanh Phương K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN MỘT SỐ KÍ HIỆU, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT STT Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh Ký hiệu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Công thức phân tử Chloramphenicol Cơ quan đánh giá chất lượng thuốc châu Âu Hợp chất hữu cơ Liên minh Châu Âu Metanol Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao Phương pháp oxy hóa cấp tiến Tổng cacbon hữu cơ Viện khoa học và tiêu chuẩn kỹ thuật Hoa Kỳ Vùng ánh sáng tử ngoại Molecule formula Chloramphenicol European Agency for the Evaluation of Medicinal Organic compound European Union Methanol High Performance Liquid Chromatography Total Organic carbon National Institute of Standards and Technology Ultraviolet CTPT CAP EMEA HCHC EU MeOH HPLC UV/H 2 0 2 TOC NIST UV Nguyễn Thị Thanh Phương K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN MỤC LỤC National Institute of Standards and Technology 3 CAP được sử dụng như tác nhân chống khuẩn có giới hạn. Chúng được sử dụng để chống nhiễm trùng, chống lại khuẩn cầu gram dương, vi khuẩn gram âm hiếu khí và vi khuẩn kị khí. CAP được biết đến vào những năm 1950 để chống lại sự nhiễm trùng ở diện rộng, ví dụ như bệnh thương hàn, bệnh số, bệnh viêm màng não và các bệnh nhiễm trùng khác. Ngày nay, chúng được sử dụng trong các loại thuốc mỡ tra mắt, điều trị các bệnh về tai, da Ngoài ra, CAP còn được sử dụng trong ngành thú y có hiệu quả cao, đặc biệt trong ngành thủy sản. 3 Việc sử dụng CAP quá mức sẽ sinh ra nhiều tác hại, trước hết phải kể đến gây ra ô nhiễm môi trường nước, làm phát sinh cơ chế kháng thuốc ở vật nuôi, con người, gây ra dư lượng trong thịt, hải sản, Các y văn trong nước và thế giới đều ghi nhận rằng bằng đường dùng toàn thân, CAP gây ra nhiều tác dụng phụ như hội chứng xanh xám (nôn, nhịp thở nhanh, căng bụng, tím xanh, phân xanh, ngủ lịm tiến tới trụy mạch và tử vong); Viêm dây thần kinh thị giác, viêm thần kinh ngoại biên, mê sảng. Trên hệ tiêu hóa, CAP gõy viờm lưỡi, có vị khó chịu, viêm miệng, buồn nôn. Thuốc cũn gõy dị ứng với các biểu hiện ban đỏ, mày đay, phù mạch và sốc phản vệ. Với trẻ nhỏ dưới 1 tháng tuổi, việc dùng CAP đường toàn thân có thể gây ra hội chứng suy tuần hoàn cấp. Tác dụng phụ nghiêm trọng nhất là gây thiếu máu không tái tạo, không phục hồi do suy tủy xương, thường gây tử vong [3]. Chính vì vậy, CAP đã được chống chỉ định trong thức ăn cho gia súc, thuốc điều trị trờn gia súc để sản xuất thực phẩm cho con người (sữa bò, trứng gà, mật ong ) 3 2.1. Đối tượng nghiên cứu 10 DANH MỤC HèNH Nguyễn Thị Thanh Phương K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN MỞ ĐẦU Trong môi trường, các chất ô nhiễm hữu cơ dù với những lượng nhỏ (dạng vết, hàm lượng cỡ vài microgam) cũng có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Chính vì vậy, đã có nhiều công trình nghiên cứu xử lý triệt để dư lượng các chất độc hại này. Các công nghệ này gồm có cả những công nghệ rẻ tiền, thô sơ (như lọc cát, keo tụ, kết tủa ) và cả những công nghệ đắt tiền, hiện đại (như oxy hoá tiên tiến, công nghệ màng ). Tuy nhiên các nghiên cứu về quá trình tự làm sạch lại rất ít được quan tâm. Các chất ô nhiễm hữu cơ tồn tại trong môi trường nước có thể bị phân hủy bởi nhiều quá trình khác nhau. Đặc biệt quá trình phân hủy dưới tác động của ánh sáng mặt trời, mà cơ bản là tia cực tím (UV) rất đáng quan tâm. Trong phổ mặt trời, 5-10% bức xạ thuộc về vùng tia cực tím (UV), trong khi đó tổng năng lượng mặt trời ngày nắng trung bình ở mức 5kWh/m 2 thì đây là nguồn năng lượng lớn và gần như vô tận. Khóa luận đề xuất hướng nghiên cứu thử nghiệm trên thuốc kháng sinh Chloramphenicol (CAP). Do cú cỏc đặc tính kháng khuẩn nên CAP thường được sử dụng để chữa bệnh cho tôm. CAP còn được sử dụng trực tiếp để bảo quản nguyên liệu trờn cỏc tàu cá và tại các cơ sở thu mua. Do đó, dư lượng CAP trong môi trường nước là rất đáng kể. Tuy loại thuốc này đã bị cấm sử dụng, song đến nay các loại thuốc khác vẫn chưa có hiệu quả chữa bệnh tương đương nên CAP vẫn còn được tin dùng. Khóa luận được thực hiện với đề tài: “Nghiờn cứu quá trình phân hủy thuốc kháng sinh Chloramphenicol bằng quang hóa (UV)” với các mục tiêu sau: - Đánh giá khả năng và hiệu quả phân huỷ CAP bằng UV để từ đó đánh giá động học của phản ứng. - Xác định các sản phẩm phụ của quá trình phân huỷ quang hoá CAP bằng thiết bị LC/MS/MS Nguyễn Thị Thanh Phương 1 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về CAP Khả năng chữa bệnh của CAP được tìm ra vào năm 1948 và trở thành một trong những kháng sinh đầu tiên được sản xuất rộng rãi. CAP được đưa lên tạp chí hàng năm đầu tiên của y học vào năm 1980 1.1.1. Thành phần, cấu tạo của CAP CAP có tên khoa học là: 2,2-dichlor-N- [(aR,bR)-b hydroxy-a- hydroxymethyl-4-nitrophenethyl] acetamide Hình 1: Cấu trúc phân tử CAP - CTPT: C 11 H 12 N 2 Cl 2 O 5 - KLPT: 323.132 CAP là kháng sinh được phân lập từ Streptomyces venezuelae, CAP tồn tại ở dạng kết tinh nhỏ hay tinh thể hình kim, hình đĩa hay dạng bột kết tinh màu trắng, trắng xám hay trắng vàng, vị rất đắng, ít tan trong nước, tan nhiều trong methanol, ethanol, dễ tan trong propylene glycol và dung dịch polyetylen glycol 10% trong nước. [5] pH của dung dịch bão hòa từ 4.5-7.5, khá ổn định trong môi trường trung tính hoặc axit vừa, bị phân hủy nhanh trong môi trường kiềm. Nhiệt độ nóng chảy ở 149 o C-153 o C, tan ở trong nước 25 o C, có độc tính, trỏnh dựng lâu dài. Trỏnh ỏnh sáng khi bảo quản. 1.1.2. Tác dụng dược lý và độc tính CAP được hấp thu nhanh qua đường tiờu hoỏ. CAP palmitat thuỷ phân trong đường tiờu hoỏ và được hấp thu dưới dạng cloramphenicol tự do. Khi dùng đối với mắt, CAP được hấp thu vào thủy dịch. CAP được phân bố trong hầu hết cỏc mụ của tế Nguyễn Thị Thanh Phương 2 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN bào cơ thể, đặc biệt ở trong gan. Trong cơ thể, CAP gắn kết 60% với protein huyết tương. CAP tan mạnh trong lipid, xâm nhập tốt vào cỏc mụ và dịch trong cơ thể: dịch não tủy (35-50%), não, xương, khớp…và cả bên trong tế bào. CAP chủ yếu bị chuyển hóa ở gan và một phần được bài tiết qua mật, phần khác đào thải qua nước tiểu. CAP có tác dụng kìm khuẩn, nhưng có thể diệt vi khuẩn ở nồng độ cao hoặc đối với các vi khuẩn nhạy cảm nhờ khả năng ức chế quá trình tổng hợp protein của những vi khuẩn này. 1.1.3. Hiện trạng sử dụng CAP CAP được sử dụng như tác nhân chống khuẩn có giới hạn. Chúng được sử dụng để chống nhiễm trùng, chống lại khuẩn cầu gram dương, vi khuẩn gram âm hiếu khí và vi khuẩn kị khí. CAP được biết đến vào những năm 1950 để chống lại sự nhiễm trùng ở diện rộng, ví dụ như bệnh thương hàn, bệnh số, bệnh viêm màng não và các bệnh nhiễm trùng khác. Ngày nay, chúng được sử dụng trong các loại thuốc mỡ tra mắt, điều trị các bệnh về tai, da Ngoài ra, CAP còn được sử dụng trong ngành thú y có hiệu quả cao, đặc biệt trong ngành thủy sản. Việc sử dụng CAP quá mức sẽ sinh ra nhiều tác hại, trước hết phải kể đến gây ra ô nhiễm môi trường nước, làm phát sinh cơ chế kháng thuốc ở vật nuôi, con người, gây ra dư lượng trong thịt, hải sản, Các y văn trong nước và thế giới đều ghi nhận rằng bằng đường dùng toàn thân, CAP gây ra nhiều tác dụng phụ như hội chứng xanh xám (nôn, nhịp thở nhanh, căng bụng, tím xanh, phân xanh, ngủ lịm tiến tới trụy mạch và tử vong); Viêm dây thần kinh thị giác, viêm thần kinh ngoại biên, mê sảng. Trên hệ tiêu hóa, CAP gõy viờm lưỡi, có vị khó chịu, viêm miệng, buồn nôn. Thuốc cũn gõy dị ứng với các biểu hiện ban đỏ, mày đay, phù mạch và sốc phản vệ. Với trẻ nhỏ dưới 1 tháng tuổi, việc dùng CAP đường toàn thân có thể gây ra hội chứng suy tuần hoàn cấp. Tác dụng phụ nghiêm trọng nhất là gây thiếu máu không tái tạo, không phục hồi do suy tủy xương, thường gây tử vong [3]. Chính vì vậy, CAP đã được chống chỉ định trong thức ăn cho gia súc, thuốc điều trị trờn gia súc để sản xuất thực phẩm cho con người (sữa bò, trứng gà, mật ong ) 1.2. Ô nhiễm môi trường nước do dư lượng CAP Trong những năm qua, cùng với công cuộc đổi mới và gia nhập nền kinh tế thế giới, thị trường thuốc chữa bệnh nước ta ngày càng phong phú đa dạng, đáp ứng Nguyễn Thị Thanh Phương 3 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN ngày càng tốt hơn nhu cầu điều trị và chăm sóc sức khỏe của nhân dân. Thuốc kháng sinh nhập khẩu và sản xuất trong nước được đưa ra thị trường với nhiều chủng loại từ những loại thuốc kinh điển đến những kháng sinh thế hệ mới nhất và đầy đủ số lượng. Điều này đã mang lại những kết quả tốt trong phòng chống dịch bệnh nhưng cũng đã tạo nên hiện tượng kháng thuốc ngày càng tăng. Mặt khác, việc sử dụng thuốc kháng sinh không đúng cách, quá liều lượng ở các bệnh viện cũng gây ra ô nhiễm nước thải sinh hoạt, từ đó gây ra ô nhiễm nguồn nước mặt. Hầu hết các hợp chất kháng sinh được tìm thấy trong môi trường đều ở dạng dung dịch [10]. Do đó, nước được coi là nhân tố chính trong việc vận chuyển các hợp chất dược phẩm vào môi trường qua quá trình sử dụng, sản xuất và loại bỏ chúng. Dư lượng thuốc kháng sinh trong nước mặt và nước uống có thể từ ng L -1 đến àg L -1 [18]. CAP có mặt trong môi trường chủ yếu do một số nguyên nhân sau: - Do quá trình sản xuất thuốc của các nhà máy, công xưởng, xí nghiệp dược phẩm hoặc nước thải, bãi rác của các bệnh viện có chứa hàm lượng lớn CAP. Mặc dù có thể nước thải đã qua hệ thống xử lý nhưng hàm lượng CAP vẫn còn đáng kể. [12] - Do việc sử dụng lãng phí thuốc, dược phẩm quá hạn, cỏc vừ nhón bao bì đã qua sử dụng bị vứt bỏ nhưng không có sự kiểm soát hoặc quản lý chặt chẽ và thải trực tiếp vào môi trường - Do sử dụng thuốc và dược phẩm, CAP đi vào cơ thể người và động vật từ việc sử dụng thuốc chữa bệnh. Sau khi uống thuốc, CAP không được sử dụng hết, một phần đào thải ra ngoài hệ bài tiết vào môi trường… - Đặc biệt, do cú cỏc đặc tính kháng khuẩn nên CAP còn được sử dụng cho quá trình chế biến, bảo quản và chữa bệnh cho thủy sản. Ngành chăn nuôi thủy sản nước ta rất phát triển, nhất là lĩnh vực nuôi tôm ở các tỉnh ven biển, các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, một thực tế hiện nay là CAP được các nhà máy, cơ sở chăn nuôi sử dụng để trộn vào thức ăn hoặc chữa bệnh cho thủy sản quá nhiều. Theo [Nguyễn Khắc Cường (2003)], CAP được sử dụng với hàm lượng 2-10ppm để tắm cho tôm khi tôm bị bệnh do nấm: ví dụ: vi tảo lagenidium, callinestes, sirolpidiumsp., saprolegnia,… CAP là thành phần trong một loại thuốc trị bệnh cho tôm có tên là Bactericide CL-30. Thuốc này không những dùng để tắm cho tôm mà cũn dựng trộn vào thức ăn để phũng/trị bệnh khi Nguyễn Thị Thanh Phương 4 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN đang nuôi tôm. CAP cũng đã từng được dùng chữa các bệnh: nhiễm khuẩn máu cho cá, phun vào nước để chữa bệnh phát sáng, chữa bệnh đỏ dọc thân ấu trùng, trộn với thức ăn để trị bênh đốm nâu (tôm càng xanh), và bệnh mòn vỏ kitin… Ngoài ra, CAP được dùng sử dụng trực tiếp để bảo quản nguyên liệu trờn cỏc tàu cá và cơ sở thu mua thay vì sử dụng muối hay nước đá do CAP có trọng lượng vừa nhẹ, vừa có giá rẻ và ướp thủy sản được tươi hơn. Do việc sử dụng thuốc kháng sinh CAP không đúng cỏch nờn gây ra hiện tượng kháng thuốc và tích tụ dư lượng CAP trong thủy hải sản và nước thải nuôi trồng thủy sản. Hiện nay, ở Việt Nam đã có nhiều thủy hải sản đã bị cảnh báo và cấm xuất khẩu do sử dụng CAP quá liều lượng. Theo chỉ thị số 07/2001/CT- BTS ngày 24/9/2001, Bộ Thủy sản đã cấm sử dụng kháng sinh này trong nuôi trồng thủy sản khi có cảnh báo từ EU đối với nhiều lô hàng Việt Nam nhiễm CAP. Theo kết quả điều tra của Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam, trong 6 tháng đầu năm 2007, có hàng trăm lô hàng của Việt Nam xuất khẩu sang Mỹ đã bị trả về do phát hiện dư lượng CAP trong các sản phẩm thủy hải sản như: sản phẩm mực khô của công ty Nam Hải , sản phẩm tôm thiên nhiên đông lạnh của công ty Nam Can , tôm và mực của Công ty Seajoco VN, công ty Agrex Saigon Nước thải sau quá trình chế biến hoặc nuôi trồng thủy sản được đổ thẳng trực tiếp ra môi trường mà không được xử lý. Từ những nguyên nhân nờn trờn, dư lượng CAP trong môi trường là rất đáng kể. CAP có mặt trong môi trường bao gồm cả nước ngầm, nước mặt nước thải và môi trường đất. CAP đã được phát hiện trong trầm tích ở tỉnh Quảng Châu (Trung Quốc) với nồng độ 37 àg/kg….[14] Dư lượng CAP trong nước thải: nước thải sinh hoạt là nơi đầu tiên tiếp nhận các hợp chất dược phẩm. So sánh hàm lượng các dược phẩm trước và sau trạm xử lý thỡ cỏc hệ xử lý nước thông thường loại bỏ hầu hết các hợp chất hóa dược tuy nhiên cú cỏc hợp chất khó xử lý còn tồn tại trong môi trường trong đó có CAP [17]. Dư lượng CAP trong nước mặt chủ yếu ở ao hồ, sông suối… đặc biệt là do nước thải trong ngành chế biến và nuôi trồng thủy sản. Theo một điều tra cho biết, hàm lượng CAP trong nước thải thủy sản ở Đồng bằng sông Cửu Long vào khoảng 20 – 80 ppm. Với hàm lượng này sẽ gây ô nhiễm môi trường và có thể gây ảnh hưởng đối với các loài thủy sinh và tới con người. Tóm lại, vấn đề ô nhiễm nguồn nước bởi dược phẩm, đặc biệt là CAP đang là vấn đề rất đáng quan tâm. Nồng độ dược phẩm trong nước hiện nay còn thấp chưa đủ có thể ảnh hưởng tới sức khỏe con người nhưng ảnh hưởng đến môi trường sinh Nguyễn Thị Thanh Phương 5 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN thái, rong, tảo và các sinh vật sống trong nước và có nhiều nguy cơ tiềm ẩn. 1.3. Một số nghiên cứu về quá trình phân hủy CAP Trên thế giới đó cú một số công trình nghiên cứu về quá trình phân hủy CAP bằng các phương pháp khác nhau như phản ứng quang hóa, oxi hóa cấp tiến (AOPs), sóng viba, tia gamma… Mục đích của các nghiên cứu này nhằm loại bỏ dư lượng CAP còn tồn dư trong môi trường, xác định các sản phẩm phụ và độc tính của chúng đối với môi trường. L.Hong (2002) [13] đã nghiên cứu và thấy rằng dưới tác động của tia gamma, các liên kết C-C, C-Cl bị bẻ gãy và đồng thời xảy ra quá trình oxi hóa CAP trong môi trường nước. Bài bỏo đã xác định được 8 sản phẩm phụ do quá trình phân hủy CAP bởi tia gamma bằng phương pháp phân tích khối phổ trên thiết bị HPLC- MS. Các sản phẩm phụ này cú ớt độc tính hơn so với CAP và không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người (EMEA). Li Lin et al, (2010) [14] đã đánh giá tính khả thi của phương pháp xử lý CAP trong đất bằng sóng viba (microwave). Kết quả cho thấy rằng với năng lượng 700W thì hiệu quả xử lý CAP là tốt nhất, giảm 85 % so với nồng độ ban đầu. Nghiên cứu này cũng đã xác định ảnh hưởng của các yếu tố: nhiệt độ, vật liệu hấp phụ than hoạt tính, khối lượng đất và nồng độ ban đầu đến quá trình phân hủy của CAP. Các sản phẩm phụ cũng đã được nghiên cứu và xác định trờn mỏy LC-MS. Bài báo đó xỏc đinh được sản phẩm phụ của quá trình phân hủy CAP là 4-nitrobenzoic. A.Chatzitakis (2008) [7] đã nghiên cứu quá trình phân hủy CAP bằng phản ứng quang xúc tác. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng trong cùng một thời gian, khi sử dụng ZnO làm chất xúc tác thì khả năng phân hủy CAP tốt hơn so với xúc TiO 2 P-25. Bài báo còn nghiên cứu ảnh hưởng của H 2 O 2 đến quá trình phân hủy CAP. Khi tăng nồng độ H 2 O 2 thì khả năng phân hủy CAP tăng dần và đạt tối đa tại một giá trị, nhưng khi nồng độ H 2 O 2 lớn hơn giá trị đú thỡ quá trình phân hủy CAP giảm. Ye Fan et al (2010) [21] đã nghiên cứu khả năng xử lý CAP trong nước thải bằng NaOH kết hợp với than củi. Nghiên cứu chỉ ra rằng, khả năng hấp phụ CAP trên bề mặt than củi hoặc H 2 SO 4 kết hợp với than củi là rất thấp nhưng khi kết hợp NaOH với than củi thì khả năng hấp phụ là rất lớn. Sự có mặt của NaOH làm tăng khả năng tương tác giữa vật liệu hấp phụ (than củi) và chất bị hấp thụ (CAP). Nghiên cứu này là tiền đề cho các phương pháp xử lý bằng các vật liệu có thể tái sử Nguyễn Thị Thanh Phương 6 K52 Công Nghệ Môi Trường [...]... nhiệt độ 4 oC và được phân tích trên thiết bị HPLC hoặc LC/MS/MS Phương pháp phân tích Hai kỹ thuật phân tích được sử dụng trong nghiên cứu khảo sát hiệu quả của quá trình phân hủy CAP bằng UV là phương pháp phân tích bằng HPLC/UV và phân tích bằng sắc ký lỏng – khối phổ (LC/MS/MS) [2]  Phân tích bằng HPLC/UV HPLC/UV là kỹ thuật sắc ký tương đối phổ biến được sử dụng trong nghiên cứu này nhằm xác định... kết thúc quá trình) Các mẫu đựng trong các vial, thể tích lẫy mẫu là 1ml, bảo quản trong điều kiện lạnh và sau đó phân tích bằng HPLC Hệ thí nghiệm nghiên cứu hiệu quả phân hủy CAP bằng UV và khảo sát động học của quá trình phân hủy CAP theo phương pháp này là: - Nồng độ CAP 10 mg/l được tiến hành thí nghiệm trong 7 giờ chiếu sáng Hệ thí nghiệm nghiên cứu khả năng phân hủy CAP bằng quang hóa (UV) - Thay... ở 4oC Một số yếu tố ảnh hưởng được đặt ra nghiên cứu để từ đó tiến hành đánh giá động học của quá trình phản ứng và xác định các sản phẩm phụ sinh ra 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Tổng quan tài liệu Thu thập các bài báo trong nước, các công trình nghiên cứu trên thế giới, các bài khóa luận, luận văn những năm trước để tổng hợp tài liệu 2.2.2 Thực nghiệm Hóa chất, dụng cụ, thiết bị thí nghiệm và... phản ứng phân huỷ quang hoá CAP Động học của phản ứng phân huỷ quang hoá CAP được nghiên cứu với những nồng độ CAP khác nhau 0, 1, 5, 10, 15, 20 mg/l Các thí nghiệm được tiến hành trong 1 giờ Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong hình dưới đây Hình 8 Hiệu quả phân huỷ CAP với các nồng độ ban đầu khác nhau Nguyễn Thị Thanh Phương 19 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH...Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN dụng Các nhà khoa học thuộc Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh đã nghiên cứu ứng dụng đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm để xử lý các chất ô nhiễm và dư lượng kháng sinh CAP tồn tại trong nước thải các ao nuôi thủy sản khu vực Đồng bằng sông Cửu Long Kết quả nghiên cứu cho thấy, giải pháp ứng dụng... Phản ứng phát huỳnh quang (phát xạ): A* Nguyễn Thị Thanh Phương A + E với E là năng lượng giải phóng 7 A + hυ K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN - Phản ứng khử hoạt động do va chạm : A* + M - phản ứng tự phân ly : A* - Phản ứng phân ly do cảm ứng: A* + M - Phản ứng ion hóa: A* - Phản ứng với phân tử khác: A* + B - Sự chuyển hóa nội, động phân hóa: A* M* + A D1... quang hóa (UV) - Thay đổi nồng độ ban đầu của CAP: 0, 1, 2.5, 5, 10, 15, 20 mg/l Hệ thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ ban đầu lên sự phân hủy CAP Nguyễn Thị Thanh Phương 16 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ H2O2 đến sự phân hủy CAP Thí nghiệm được tiến hành với dung dịch CAP (10 mg/l) Thời gian lấy mẫu được bắt đầu... 2 Phân tử nước bị phân hủy dưới tác dụng của UV: H-OH + hv OH* + R-R H* + OH* R-Rox + H2O 3 Nếu trong nước có đủ oxi hòa tan, dưới tác dụng của UV, xảy ra phản ứng oxi húa cỏc chất hữu cơ: O2 + R-R hv O* + R-R-O (oxi hóa) 4 Do chất hữu cơ tồn tại trong môi trường nước, dưới tác dụng của UV, xảy ra phản ứng thủy phân: Nguyễn Thị Thanh Phương 8 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường. .. rằng: nồng độ ban đầu tỉ lệ thuận với tốc độ phân hủy CAP Tức là tốc độ phân hủy CAP tăng khi nồng độ ban đầu tăng Từ phương trình trên ta tính được hệ số A = 0,0337 So với quá trình phân hủy các chất hữu cơ khỏc thỡ hệ số A này tương đối lớn, cho thấy tốc độ phân hủy CAP tăng khá nhanh khi nồng độ ban đầu tăng 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến sự phân hủy CAP Thí nghiệm tiến hành với nồng độ CAP... khả năng phân huỷ CAP Kết quả thí nghiệm thu được như sau: Hình 13 Hiệu quả phân hủy CAP có mặt H2O2 khụng đèn UV Nguyễn Thị Thanh Phương 23 K52 Công Nghệ Môi Trường Khóa luận tốt nghiệp – 2011 Trường ĐH KHTN – ĐH QGHN Từ kết quả hình 13 cho thấy nếu chỉ có mặt H 2O2 thì CAP không bị phân huỷ hoặc phân huỷ không đáng kể Tuy nhiên, sự biến đổi nồng độ trong hình 13 là do sai số từ quá trình phân tích . ẩn. 1.3. Một số nghiên cứu về quá trình phân hủy CAP Trên thế giới đó cú một số công trình nghiên cứu về quá trình phân hủy CAP bằng các phương pháp khác nhau như phản ứng quang hóa, oxi hóa cấp tiến. hiện với đề tài: “Nghiờn cứu quá trình phân hủy thuốc kháng sinh Chloramphenicol bằng quang hóa (UV) với các mục tiêu sau: - Đánh giá khả năng và hiệu quả phân huỷ CAP bằng UV để từ đó đánh giá. QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY THUỐC KHÁNG SINH CHLORAMPHENICOL BẰNG QUANG HÓA (UV) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ môi trường CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN QUANG TRUNG PGS.TS.