磺胺甲噁唑(Sulfamethoxazole,SMX)作为一种抗生素类药物,是由异噁唑环和苯环构成的一种含氮、硫的杂环化合物,是磺胺类药物的代表,属于一种内分泌干扰物,难以被生物降解。其不仅可以长期稳定地存在于土壤和水体中,还会对环境和人体健康产生潜在的危害。因此对含磺胺类抗生素废水的处理研究日益受到重视,采用有效的处理方法缓解磺胺嘧啶药物对微生物的抑制性,加速其在环境水体中的降解速度,以避免对人类自身产生危害具有重要的实际意义。磺胺类药物的降解常见的方法有物理化学法、高级氧化法和生物法。针对含磺胺类药物废水化学氧化法处理效率较高,但降解不彻底,还可能生成对环境有不利影响的中间产物。而单一的生物法降解效率低,还往往受到生物抑制导致生物活性下降。而通过紫外光解或光催化方法作为生物方法的预处理,可以明显地提高磺胺药物可生化性,并提高它们的降解速率。本实验研究深入探究SMX在紫外辐照过程中所生成的中间产物,探究SMX的光解途径。将紫外光解作为预处理手段应用在SMX的生物降解过程中,探究紫外光照过程对生物降解SMX过程的影响,尤其探究紫外光解生成的不同中间产物对SMX生物降解过程的影响。根据已有的文献,探究外源电子对SMX生物降解的促进作用,并试图深入探究电子流向和分配情况。结果表明:(1)通过采用紫外光辐照的方法对SMX进行预处理,能够迅速且高效地破坏SMX的分子结构,减弱其对微生物的抑制作用,产生光照中间产物对氨基苯磺酸(ABS)和3-氨基-5-甲基异噁唑(ISO)。SMX分子结构中的N、S部分以铵根和硫酸根的形式释放,且随着SMX的降解,离子浓度有所增加。(2)紫外光解预处理,能够有效的促进SMX的生物降解过程。将初始浓度为60mg/L SMX经紫外辐照处理9min后,其浓度降为30mg/L,对该混合溶液再进行生物降解,SMX降解速率与直接生物降解30mg/L SMX相比,提高了37.5%。而初始浓度为100mg/L SMX经紫外辐照处理27min后,其浓度降为30mg/L,将该混合溶液再进行生物降解,SMX降解速率是直接生物降解30mg/L SMX速率的1.88倍。紫外辐照预处理有利于节省实验时间,加快实验进程,节省能源等。(3)向SMX生物降解过程中分别加入ABS、ISO,以及ABS和ISO的混合液,能够对SMX的生物降解过程产生较大影响。外加0.0215mM ABS,能够使SMX生物降解速率提高40.34%。外加0.0215mM ABS和0.0874mM ISO的混合溶液,能够使SMX生物降解速率提高37.5%。外加0.0874mM ISO,抑制了SMX生物降解过程,其降解速率降低了18.75%。(4)乙酸作为外源电子供体加入至SMX生物降解过程中,能够加速其降解速率,且加入的乙酸浓度相对较高时,即加入的电子当量数较多时,SMX的降解速率也较快。当乙酸与ABS提供等量的电子当量数时,乙酸的分子结构相较简单,其对SMX生物降解过程的促进效果更明显。ABS作为外加电子供体,加入至SMX在生物降解过程中,自身会消耗反应体系中的电子,即会与SMX存在一定程度的电子竞争作用。综上所述,通过紫外光解后的磺胺甲噁唑不仅可使微生物的抑制性得到缓解,同时可以有效提高磺胺甲噁唑的生物降解速率,通过深入探讨SMX在紫外照射下的降解,了解其光解和生物降解的途径及不同,为更好降解磺胺甲噁唑及类似难降解有机物提供经验和理论参考。