view in publisher's site

Transport of sulfacetamide and levofloxacin in granular porous media under various conditions: Experimental observations and model simulations

Highlights•Levofloxacin showed higher adsorption affinity to sand than sulfacetamide.•Sulfacetamide showed high mobility in porous media.•pH, HA, grain size, and moisture all affected LEV transport in porous media.•Simulations using a two-site kinetic attachment model matched the breakthrough curves very well.AbstractUnderstanding the fate and transport of antibiotics in porous media can help reduce their contamination risks to soil and groundwater systems. In this work, batch and column experiments were conducted to determine the interactions between two representative antibiotics, sulfacetamide (SA) and levofloxacin (LEV), and sand porous media under various solution pH, humic acid (HA) concentration, grain size, and moisture content conditions. Batch sorption experimental results indicated that the sand had relatively strong bonding affinity to LEV, but little sorption of SA under different pH, HA concentration, grain size conditions. Results from the packed sand column experiments showed that SA had extremely high mobility in the porous media for all combinations of pH, HA concentration, grain size, and moisture content. The mass recovery of SA was higher than 98.5% in all the columns with the exception of the one packed with fine sand (97.2%). The retention of LEV in the columns was much higher and the recovery rates ranged from 0% to 71.1%. Decreases in solution pH, HA concentration, grain size, or moisture content reduced the mobility of LEV in the columns under the tested conditions. These results indicated that type of antibiotics and environmental conditions also played an important role in controlling their fate and transport in porous media. Mathematical models were applied to simulate and interpret experimental data, and model simulations described the interactions between the two antibiotics and sand porous media very well. Findings from this study elucidated the key factors and processes controlling the fate of SA and LEV in porous media, which can inform the prediction and assessment of the environmental risks of antibiotics.Graphical abstractDownload : Download high-res image (312KB)Download : Download full-size image

انتقال سولفاستامید و لوفلوکساسین در محیط متخلخل دانه‌ای تحت شرایط مختلف: مشاهدات تجربی و شبیه‌سازی مدل

نکات برجسته - لوفلوکساسین تمایل جذب بالاتری به شن و ماسه نسبت به سولفاستامید نشان داد. سولفاستامید تحرک بالایی در محیط متخلخل نشان داد. pH، HA، اندازه دانه و رطوبت همه بر انتقال LEV در محیط متخلخل تاثیر می‌گذارند. شبیه‌سازی با استفاده از مدل اتصال سینتیک دو مکانی با منحنی‌های شکست مطابقت دارد. درک سرنوشت و انتقال آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط متخلخل می‌تواند به کاهش خطرات آلودگی آن‌ها به سیستم‌های خاک و آب زیرزمینی کمک کند. در این تحقیق، آزمایش‌ها دسته‌ای و ستونی برای تعیین اثرات متقابل بین دو آنتی‌بیوتیک نماینده، سولفاستامید (SA)و لوفلوکساسین (LEV)و محیط متخلخل ماسه‌ای تحت pH محلول مختلف، غلظت اسید هیومیک (HA)، اندازه دانه و شرایط محتوای رطوبت انجام شد. نتایج تجربی جذب باچ نشان داد که شن تمایل اتصال نسبتا قوی با LEV دارد اما جذب کمی از SA تحت pH مختلف، غلظت HA و شرایط اندازه دانه دارد. نتایج حاصل از آزمایش‌ها ستون شن و ماسه فشرده نشان داد که SA تحرک بسیار بالایی در محیط متخلخل برای تمامی ترکیبات pH، غلظت HA، اندازه دانه و محتوای رطوبت دارد. بازیابی جرم SA در تمام ستون‌ها بالاتر از ۵ / ۹۸ % بود به جز یک نمونه بسته‌بندی‌شده با شن ریز (۲ / ۹۷ %). حفظ LEV در ستون‌ها بسیار بالاتر بود و نرخ بازیابی از ۰ % تا ۷۱.۱ % متغیر بود. کاهش در pH محلول، غلظت HA، اندازه دانه یا محتوای رطوبت، تحرک LEV را در ستون‌ها تحت شرایط آزمایش کاهش داد. این نتایج نشان داد که نوع آنتی‌بیوتیک و شرایط محیطی نیز نقش مهمی در کنترل سرنوشت و انتقال آن‌ها در محیط متخلخل ایفا می‌کنند. مدل‌های ریاضی برای شبیه‌سازی و تفسیر داده‌های تجربی به کار گرفته شدند و شبیه‌سازی‌های مدل تعامل بین دو آنتی‌بیوتیک و محیط متخلخل شنی را به خوبی توصیف کردند. یافته‌های این مطالعه، عوامل و فرایندهای کلیدی کنترل‌کننده سرنوشت SA و LEV در محیط متخلخل را روشن ساخت، که می‌توانند پیش‌بینی و ارزیابی خطرات زیست‌محیطی آنتی‌بیوتیک‌ها را مطلع سازند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Pollution
  • ترجمه مقاله Pollution
  • مقاله آلودگی
  • ترجمه مقاله آلودگی
  • مقاله Environmental Chemistry
  • ترجمه مقاله Environmental Chemistry
  • مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • ترجمه مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • مقاله Environmental Engineering
  • ترجمه مقاله Environmental Engineering
  • مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • ترجمه مقاله مهندسی محیط‌ زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.