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在自然水体中,抗生素和重金属的复合污染引起的毒理学效应不容忽视。研究抗生素与重金属络合反应的机理,可以更好地解释抗生素与重金属离子络合对复合污染影响,有利于抗生素与重金属复合污染的防治及污染物质去除。本文采用电位滴定法,研究了三种典型抗生素(四环素TC、环丙沙星CIP和磺胺甲恶唑SMZ)与三种典型重金属离子(Cu2+、pb2+和Cd2+)在水中的络合行为。通过电位滴定实验,计算得出三种典型抗生素的酸解离常数(pKa)及数值,TC的三个酸解离常数分别为pKal=3.38,pKa2=7.54,pKa3=9.36;CIP的两个酸解离常数分别为pKal=6.21,pKa2=8.57;SMZ的两个酸解离常数分别为pKal=1.63,pKa2=6.01。TC存在四种物质状态,分别为H3TC+、H2TC0、HTC-和TC2-；CIP存在三种物质状态,分别为CIP+、CIP0和CIP；SMZ存在三种物质化学状态,分别为SMZ+、SMZ0和SMZ-。另外,通过电位滴定实验,计算得出三种典型抗生素与三种重金属离子的络合物质种类及对应的络合常数(1ogK)。TC-Me络合物质主要为MeHTC+和MeTC0；CIP-Me络合物质主要为MeCIP2+、MeCIP22+和MeCIP2+；SMZ-Me络合物质主要为MeSMZ+。对于三种抗生素,在抗生素-重金属配比(1：1)下,重金属离子(Cu2+、Pb2+和Cd2+)与抗生素的络合能力大小顺序为Cu2+＞pb2+＞Cd2+。对于同一重金属(Cu2+、Pb2+和Cd2+),在抗生素-重金属配比(1：1)下,当水体中3.0<pH<7.0时,抗生素与重金属络合能力大小顺序为CIP>TC>SMZ；当水体7.0<pH<9.0时,抗生素与重金属络合能力大小顺序为TC>CIP。以抗生素-Cu体系为例,通过XANES及ATR-FTIR的谱图联合分析,推测抗生素-Me体系络合物质的络合位置。结果表明,TC-Me主要通过C2位上的O、C3位上的O和C11位上的O进行络合；CIP-Me主要通过3位上羧基(-COOH)和4位上的羰基(C=O)进行络合；SMZ-Me主要通过磺胺氧(S=O)和N1位上的N进行络合。