intTypePromotion=1

Nghiên cứu sử dụng xác suất thống kê để tính toán sự phân hủy ciprofloxacin trong nước sông Sài Gòn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

0
13
lượt xem
0
download

Nghiên cứu sử dụng xác suất thống kê để tính toán sự phân hủy ciprofloxacin trong nước sông Sài Gòn

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này, sự phân hủy của CIP trong nước sông Sài Gòn đã được thực hiện bằng phương pháp tối ưu hóa thực nghiệm với các yếu tố là độ pH, thời gian và nồng độ CIP. Kết quả nghiên cứu đã xác định được phương trình hồi quy tuyến tính của hiệu suất phân hủy CIP trong nước sông Sài Gòn và tính được hiệu suất phân hủy trung bình khoảng 73,15% trong khoảng thời gian 2-9 ngày.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu sử dụng xác suất thống kê để tính toán sự phân hủy ciprofloxacin trong nước sông Sài Gòn

  1. Hóa học và Kỹ thuật môi trường NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XÁC SUẤT THỐNG KÊ ĐỂ TÍNH TOÁN SỰ PHÂN HỦY CIPROFLOXACIN TRONG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN Nguyễn Phú Bảo1*, Trần Tuấn Việt2, Phạm Hồng Nhật3 Tóm tắt: Chất kháng sinh được xếp vào nhóm các chất ô nhiễm mới, đang tồn tại trong các thành phần môi trường. Một số nghiên cứu về chất kháng sinh trong sông Sài Gòn cho thấy, tần suất phát hiện dư lượng kháng sinh nhóm Fluoroquinolone (FQs) là 41% trong mẫu nước và 58% trong mẫu bùn/trầm tích. Ciprofloxacin (CIP) là một loại FQs mạnh có liên quan đến tác dụng phụ nghiêm trọng đến con người như gây vỡ và tổn thương thần kinh do cơn co giật. Để đánh giá tác động của CIP đến môi trường và sức khỏe, một trong những nghiên cứu quan trọng và cần thiết là nghiên cứu tính phân hủy của CIP trong môi trường nước. Trong nghiên cứu này, sự phân hủy của CIP trong nước sông Sài Gòn đã được thực hiện bằng phương pháp tối ưu hóa thực nghiệm với các yếu tố là độ pH, thời gian và nồng độ CIP. Kết quả nghiên cứu đã xác định được phương trình hồi quy tuyến tính của hiệu suất phân hủy CIP trong nước sông Sài Gòn và tính được hiệu suất phân hủy trung bình khoảng 73,15% trong khoảng thời gian 2-9 ngày. Từ khóa: Chất kháng sinh; Ciprofloxacin; Phân hủy; Sông Sài Gòn. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Do sự phát triển của khoa học và ứng dụng trong đời sống, những năm gần đây, sự xuất hiện các chất ô nhiễm được gọi là các chất ô nhiễm “mới nổi” như dược phẩm, thuốc trừ sâu, các chất gây rối loạn nội tiết (EDCs),... trong môi. Một trong những chất ô nhiễm mới là chất kháng sinh, chúng hoạt tính mạnh mẽ, tác động tiêu cực rất mạnh lên cộng đồng vi sinh vật, sức khỏe con người và hệ sinh thái và một trong những nhóm kháng sinh được cộng đồng khoa học đặc biệt quan tâm là Fluoroquinolone (FQs) vì có hoạt tính mạnh, có liên quan đến tác dụng phụ nghiêm trọng đến con người như gây vỡ và tổn thương thần kinh do cơn co giật,... Ở Việt Nam, hơn 70% thuốc chất kháng sinh được sử dụng cho vật nuôi là [1]. Tại thành phố Hồ Chí Minh, chỉ có 50% nước thải công nghiệp và 10% nước thải sinh họat được xử lý trước khi thải vào môi trường. Một số nghiên cứu gần đây [2] đã cho thấy, nồng độ dư lượng kháng sinh FQs, TCs và chất gây rối loạn nội tiết EDCs là khá cao tại nhiều vùng thuộc sông Sài Gòn với tần suất xuất hiện fluoroquinolone (FQs) trong nước khoảng 33%, trong bùn khoảng 62%; tetracylines (TCs) trong nước khoảng 33%, trong bùn khoảng 57%; phthalate ester (PEs) trong nước khoảng 25%, trong bùn khoảng 100%. Theo nghiên cứu về sự phân bố các loại chất kháng sinh trong các nguồn thải đổ vào sông Sài Gòn và xác suất xuất hiện chất kháng sinh trên sông Sài Gòn [3] đã cho thấy, nồng độ Ciprofloxacin chiếm ưu thế với tần suất xuất hiện cao nhất ( 3%). Ciprofloxacin được phát hiện thường xuyên trong nước sông Sài Gòn là do được sử dụng rộng rãi với số lượng lớn trong chăn nuôi, thủy sản, y tế và là các chất kháng sinh khả năng bền vững trong môi trường nước [4]. Kết quả nghiên cứu về độc tính của Ciprofloxacin [5] đối với vi khuẩn bằng phương pháp xét nghiệm vi khuẩn tiêu chuẩn (Pseudomonas putida) đã chỉ ra rằng, trong họ Quinolones thì Ciprofloxacin có độc tính cao đối với vi khuẩn. Chất này là có độc tính hơn so với Sulfonamides. Do tính chất độc hại của Ciprofloxacin và sự xuất hiện với tần suất cao của nó trong sông Sài Gòn nên Ciprofloxacin được lựa chọn nghiên cứu về sự phân hủy trong nước sông Sài Gòn bằng phương pháp xác suất thống kê. 2. NỘI DUNG VÀ TIẾP CẬN NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở lý thuyết 240 N. P. Bảo, T. T. Việt, P. H. Nhật, “Nghiên cứu sử dụng xác suất … nước sông Sài Gòn.”
  2. Nghiên cứu khoa học công nghệ Giới thiệu chất kháng sinh Ciprofloxacin Công thức hóa học : C17H18FN3O3 Công thức cấu tạo: Khối lượng phân tử : 331,346. pKa1: 6,09, pKa2: 8,62 Loại thuốc: Kháng sinh nhóm quinolon (acidic quinolone). Ciprofloxacin là thuốc kháng sinh bán tổng hợp, có phổ kháng khuẩn rộng, được gọi là các chất ức chế DNA girase. Do ức chế enzym DNA girase nên thuốc ngăn sự sao chép của chromosom khiến cho vi khuẩn không sinh sản được nhanh chóng. Cơ sở lý thuyết: Để xác định điều kiện tối ưu của các yếu tố tác động đến hiệu suất phân hủy của Ciprofloxacin trong môi trường nước sông Sài Gòn, cách tiếp cận trong nghiên cứu này sử dụng phương pháp tối ưu hóa thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm yếu tố toàn phần được dùng để tạo nên mô tả toán học của quá trình dưới một đoạn của chuỗi Taylor. Thêm vào đó, chỉ giới hạn ở phần tuyến tính của khai triển và ở các số hạng có chứa tích của các yếu tố trong lũy thừa bậc một. Nhờ điều này mà có thể tìm ra phương trình của một khu vực hạn chế trong bề mặt đáp ứng, nếu như độ cong của nó không quá lớn. Do là phương trình tìm được dựa trên cơ sở các số liệu thực nghiệm do đó chúng cũng có những sai số của thực nghiệm. Như vậy, nhờ có thực nghiệm yếu tố toàn phần mà mô tả toán học của quá trình được tìm dưới dạng phương trình hồi quy đa biến [6]: y = b0 + b1x1 + b2x2 + …… + bnxn (1) Phương trình (1) được gọi là phương trình hồi quy tuyến tính và các hệ số được gọi là hệ số hồi quy. Để đơn giản cho việc tính toán các hệ số hồi quy, người ta biến đổi tất cả các yếu tố trên hai mức tương ứng với các giá trị của biến số mã hóa +1 (điều kiện biên cực đại) và -1 (điều kiện biên cực tiểu). 2.2. Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính Trong điều kiện khảo sát về sự phân hủy của Ciprofloxacin, điều kiện thí nghiệm được lựa chọn của thực nghiệm ba yếu tố toàn phần được trình bày trong một ma trận quy hoạch thực nghiệm. Ma trận quy hoạch thực nghiệm trong nghiên cứu như sau: Bảng 1. Ma trận quy hoạch thực nghiệm. Yếu tố 1 (X1) Yếu tố 2 (X2) Yếu tố 3 (X3) Mức trên (điều kiện biên cực đại) +1 +1 +1 Mức dưới (điều kiện biên cực tiểu). -1 -1 -1 Mức cơ sở (mức trung gian) (-1; +1) (-1; +1) (-1; +1) Phương trình hồi quy đa biến (1) được chuyển thành: Hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin: Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 (2) Yếu tố X1 là nồng độ Ciproofloxacin ban đầu. Yếu tố X2 là độ pH của nước sông ban đầu. Yếu tố X3 là thời gian phân hủy chất kháng sinh ban đầu. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học - Vật liệu, 9 - 2020 241
  3. Hóa học và Kỹ thuật môi trường Trên cơ sở ma trận quy hoạch thực nghiệm yếu tố toàn phần, các hệ số hồi quy của phương trình (2) được tính theo các công thức sau: 1 N 1 N b0   yj ; bi   Xji yj (3) N j1 N j1 Một hệ số hồi quy có thể bị bỏ qua vì quá nhỏ hoặc chúng được xem là không có ý nghĩa. Để xác định một hệ số hồi quy có ý nghĩa hay không phải dựa vào so sánh giá trị của hệ số Student thực nghiệm (ttn) với giá trị của hệ số Student lý thuyết (t P; f) tương ứng với xác suất tin cậy (P) và số bậc tự do f (f=n-1) được xác định bởi các tính toán phân tích phương sai có liên quan tới hệ số hồi quy [7, ]: ttn = (n0,5/Sy) x KTC (4) n: Số thí nghiệm xác định sự phân hủy Cipofloxacin (43 thí nghiệm). Sy: Độ lệch chuẩn của hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin. KTC: Khoảng tin cậy (0,05). Hệ số hồi quy có ý nghĩa nếu thỏa mãn điều kiện ttn  tlt (tlt là hệ số chuẩn Student). Trong trường hợp ngược lại thì hệ số hồi quy không có nghĩa và loại trừ hệ số hồi quy tương ứng ra khỏi phương trình hồi quy tuyến tính (2). Các giá trị của kết quả thực nghiệm được tính toán và phân tích phương sai (Analysis of Variance) bằng phần mềm Excel [7]. 2.2. Thực nghiệm 2.2.1. Số liệu đầu vào Mẫu nước sông Sài Gòn cho thí nghiệm được lấy tại nguồn nước tiếp nhận cách vị trí hợp lưu giữa kênh T2 và kênh Rạch Tra 100m về phía hạ lưu do Viện Nhiệt đới khảo sát, lấy mẫu (QT.18.0757). Để xác định hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin, các điều kiện thí nghiệm được thiết lập theo ma trận quy hoạch thực nghiệm như sau: Yếu tố X1: là nồng độ Ciproofloxacin ban đầu được thực hiện thí nghiệm, thay đổi trong khoảng từ 0,00013 9 mg/l (mức dưới) đến 0,0013 92 mg/l (mức trên). Yếu tố X2: là độ pH của nước sông ban đầu được thực hiện thí nghiệm, thay đổi trong khoảng từ 4,41 (mức dưới) đến ,60 (mức trên). Yếu tố X3: là thời gian phân hủy chất kháng sinh ban đầu được thực hiện thí nghiệm, thay đổi trong khoảng từ 02 ngày (mức dưới) đến 09 ngày (mức trên). Theo phương pháp quy hoạch tối ưu hóa thực nghiệm [6, 8] thì số thí nghiệm tối thiểu cần phải thực hiện là 2n (trong đó, n là số yếu tố). Như vậy, trong thí nghiệm xác định sự phân hủy Ciprofloxacin, số thí nghiệm tối thiểu cần thực hiện là 0 thí nghiệm. Trong nghiên cứu này, số thí nghiệm thực nghiệm là 43, gồm có 02 thí nghiệm có nồng độ Ciprofloxacin ở mức dưới (0,00013 9 mg/l), 23 thí nghiệm có nồng độ Ciprofloxacin ở mức trung gian (0,0002676 - 0,00070 2 mg/l) và 1 thí nghiệm có nồng độ Ciprofloxacin ở mức trên (0,0013 92 mg/l). 2.2.2. Phương pháp phân tích Ciprofloxacin Phương pháp phân tích: sử dụng phương pháp phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao kết hợp với khối phổ (HPLC-MS). Thiết bị: LC/MS Agilent 1200. Điều kiện phân tích: Cột C1 (3µm, 4.6 x 150mm), cột có khả năng tách tốt, thời gian lưu ngắn. Chương trình pha động: pha động gồm có dung môi ACN có 0.1% Acid Formic và H2O (nước cất 2 lần) có 0.1% Acid Formic với tỷ lệ (15/ 5). 242 N. P. Bảo, T. T. Việt, P. H. Nhật, “Nghiên cứu sử dụng xác suất … nước sông Sài Gòn.”
  4. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tốc độ dòng: 0.7 ml. Nguồn ion hóa phun điện tử ESI. Thiết bị được test bởi Tune gốc và các giá trị m/z đều đạt yêu cầu kỹ thuật trước khi phân tích và test chất chuẩn Ciprofloxacin. Hình 1. Kết quả test máy bằng Tune gốc. Hình 2. Phổ chuẩn của Ciprofloxacin. Phương pháp tính toán hiệu suất phân hủy Ciproflloxacin, trong nghiên cứu dựa vào tính phân hủy: là sự giảm nồng độ một hợp chất hóa học thành một ít phức tạp hơn, bằng cách tách ra một hoặc nhiều nhóm do các điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Công thức tính hiệu suất phân hủy: D (%) = (C0 – C)/C0*100% (5) C0: Nồng độ Ciprofloxacin ban đầu (mg/l). C: Nồng độ Ciprofloxacin sau thời gian t (ngày). 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Kết quả phân tích nồng độ Ciprofloxacin trong thí nghiệm để xác định điều kiện phân hủy và hiệu suất phân hủy của từng thí nghiệm được xử lý thống kê với xác suất có độ tin cậy P=95%. Phương pháp sắp xếp các yếu tố trong ma trận quy hoạch thực nghiệm được dựa vào sự tăng dần về độ lớn của giá trị các yếu tố. Trong cách sắp xếp được thể hiện trong bảng 2, yếu tố thời gian thí nghiệm phân hủy được lựa chọn với giá trị thay đổi từ 2 đến 4, 7 và 9 ngày. Tương tự, các yếu tố về nồng độ Cipofloxacin và độ pH cũng được sắp xếp tương ứng theo yếu tố thời gian nhưng vẫn đảm bảo tính tăng dần về độ lớn của giá trị. Bảng 2. Kết quả phân tích nồng độ và tính toán hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin. Nồng độ Hiệu suất Nồng độ Thời gian Giá trị pH CIP sau thí Ký hiệu phân hủy CIP ban thí nghiệm STT ban đầu nghiệm mẫu (%) đầu (mg/L) (ngày) (mg/L) Yếu tố Y Yếu tố X1 Yếu tố X2 Yếu tố X3 1 1.3 (11) 72,66 0,0007082 4,41 2 0,0001937 2 2.3 (12) 69,26 0,0007082 5,56 2 0,0002177 Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học - Vật liệu, 9 - 2020 243
  5. Hóa học và Kỹ thuật môi trường 3 3.3 (13) 52,00 0,0007082 6,75 2 0,0003400 4 4.3 (14) 59,55 0,0007082 7,50 2 0,0002865 5 5.3 (15) 65,93 0,0007082 8,60 2 0,0002413 6 1.4 (16) 71,37 0,0013892 4,41 2 0,0003978 7 2.4 (17) 73,15 0,0013892 5,56 2 0,0003729 8 5.4 (20) 61,10 0,0013892 8,60 2 0,0005404 9 1.1 (1) 31,71 0,0001389 4,41 4 9,488E-05 10 2.2 (7) 42,43 0,0002676 5,56 4 0,000154 11 4.2 (9) 59,45 0,0002676 7,50 4 0,0001085 12 1.3 (11) 67,72 0,0007082 4,41 4 0,0002286 13 3.3 (13) 57,37 0,0007082 6,75 4 0,0003019 14 4.3 (14) 76,47 0,0007082 7,50 4 0,0001667 15 5.3 (15) 81,27 0,0007082 8,60 4 0,0001326 16 1.4 (16) 80,39 0,0013892 4,41 4 0,0002724 17 2.4 (17) 86,09 0,0013892 5,56 4 0,0001932 18 3.4 (18) 85,63 0,0013892 6,75 4 0,0001996 19 4.4 (19) 84,14 0,0013892 7,50 4 0,0002204 20 5.4 (20) 82,51 0,0013892 8,60 4 0,0002429 21 3.2 (8) 57,18 0,0002676 6,75 7 0,0001146 22 1.3 (11) 60,81 0,0007082 4,41 7 0,0002775 23 2.3 (12) 85,57 0,0007082 5,56 7 0,0001022 24 4.3 (14) 69,08 0,0007082 7,50 7 0,0002190 25 5.3 (15) 58,70 0,0007082 8,60 7 0,0002925 26 1.4 (16) 85,19 0,0013892 4,41 7 0,0002057 27 2.4 (17) 81,25 0,0013892 5,56 7 0,0002605 28 3.4 (18) 88,87 0,0013892 6,75 7 0,0001546 29 4.4 (19) 84,77 0,0013892 7,50 7 0,0002116 30 5.4 (20) 70,25 0,0013892 8,60 7 0,0004134 31 5.1 (5) 53,61 0,0001389 8,60 9 0,0000644 32 2.2 (7) 56,25 0,0002676 5,56 9 0,0001171 33 4.2 (9) 56,16 0,0002676 7,50 9 0,0001173 34 5.2 (10) 86,43 0,0002676 8,60 9 0,0000363 35 1.3 (11) 80,54 0,0007082 4,41 9 0,0001378 36 2.3 (12) 72,09 0,0007082 5,56 9 0,0001977 37 4.3 (14) 83,01 0,0007082 7,50 9 0,0001203 38 5.3 (15) 91,04 0,0007082 8,60 9 0,0000635 39 1.4 (16) 96,39 0,0013892 4,41 9 0,0000501 40 2.4 (17) 97,55 0,0013892 5,56 9 0,0000340 41 3.4 (18) 90,15 0,0013892 6,75 9 0,0001369 42 4.4 (19) 90,19 0,0013892 7,50 9 0,0001363 43 5.4 (20) 90,12 0,0013892 8,60 9 0,0001372 Trung bình 73,15 Nhận xét: - Hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin theo thời gian là khá cao, hầu hết đều có độ phân hủy đạt trên 65%; - Hiệu suất phân hủy trung bình của CIP là tăng dần đều theo thời gian, mức độ phân 244 N. P. Bảo, T. T. Việt, P. H. Nhật, “Nghiên cứu sử dụng xác suất … nước sông Sài Gòn.”
  6. Nghiên cứu khoa học công nghệ hủy nhanh trong khoảng 05 ngày đầu tiên và sau đó có xu hướng chậm dần; - Giữa hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin với thời gian phân hủy trong thời gian 09 ngày là có mối quan hệ tuyến tính thuận chặt chẽ. Phương trình hồi quy tuyến tính ghi nhận là có R2=0,967 (hình 3). Hình 3. Diễn biến hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin theo thời gian. - Theo công bố khoa học của Đại học Stockholm [9], Ciprofloxacin là chất không dễ bị phân hủy sinh học và có sự phân hủy trong đất là rất chậm với 0,9% Ciprofloxacin được khoáng hóa sau 93 ngày. - Tuy nhiên, trong điều kiện tự nhiên, Ciprofloxacin có thể bị tác động bởi quá trình quang hóa và phân hủy nhanh với 50% từ vài phút đến vài tuần [10], tùy thuộc vào cường độ ánh sáng và quang phổ. Kết quả của nghiên cứu về sự phân hủy Ciproflixacin trong nước sông Sài Gòn cho thấy bề mặt cho thấy Ciprofloxacin bị phân hủy nhanh (hiệu suất phân hủy đạt tới 69,60%) trong 04 ngày và phù hợp với công bố của Bayer AG, nồng độ giảm nhanh trong khoảng 0,31 - 3,7 ngày [11]. Như vậy, kết quả nghiên cứu về sự phân hủy Ciprofloxacin trong nước sông Sài Gòn đã cho thấy là có sự khác biệt với kết quả của một số nghiên cứu về sự phân hủy của Cipofloxacin trên thế giới, hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin của nước sông Sài Gòn là cao hơn trong cùng khoảng thời gian. Vấn đề này có thể là do đặc tính của nước sông Sài Gòn khác với các nguồn nước khác được thí nghiệm về sự phân hủy Ciprofloxacin. Kết quả phân tích phương sai phương sai (Analysis of Variance) với xác suất P=0,05 của các kết quả thực nghiệm đạt được như sau: Bảng 3. Kết quả kiểm định Anova. Thống kê hồi quy Ghi chú Giá trị thống kê F (P=0,05) 21,98 Giá trị R2 0,63 tương quan khá Độ lệch chuẩn Sy 9,58 Hệ số hồi quy t(0,95; 42) ttn Tự do (b0) 35,380 4.526 Nồng độ Ciprofloxacin (b1) 23877,438 7.235 1,684 Độ pH (b2) 0,449 0.466 Thời gian (b3) 2,259 4.066 Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học - Vật liệu, 9 - 2020 245
  7. Hóa học và Kỹ thuật môi trường Kết quả kiểm định Anova cho thấy: So sánh các kết quả tính toán hệ số Student thực nghiệm của nghiên cứu với giá trị hệ số Student lý thuyết (xác suất p=0,95 và số bậc tự do f=42) được các kết quả như sau: - Hệ số hồi quy tự do b0: có hệ số Student thực nghiệm (ttn = 4,526) lớn hơn hệ số Student lý thuyết (tlt = 1,6 4) nên hệ số b0 có ý nghĩa. Các hệ số Student thực nghiệm của nồng độ Ciprofloxcin (b1) và thời gian (b3) có có giá trị tương ứng là 7,235 và 4,066 đều lớn hơn hệ số Student lý thuyết (t lt = 1,6 4) nên hệ số hồi quy b1 và b3 có ý nghĩa. Riêng hệ số Student của độ pH (b2) có giá trị (0,466) là nhỏ hơn hệ số Student lý thuyết (tlt = 1,6 4) nên hệ số hồi quy b2 là không có ý nghĩa. Như vậy, hiệu suất phân hủy Ciprofloxcin không phụ thuộc tuyến tính vào độ pH (4,41 – 8,60) mà chỉ phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ Ciprofloxacin ban đầu và thời gian phân hủy. Như vậy, phương trình hồi quy tuyến tính biểu diễn hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin phụ thuộc vào nồng độ Ciprofloxaciin ban đầu và thời gian phân hủy được xác định như sau: Hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin: (Y) = 23877X1 + 2,259X3 + 35,380 (6) Trong đó: X1 là nồng độ Ciprofloxacin ban đầu C0 (0.0001389 - 0.0013892 mg/l); X3 là thời gian phân hủy (2-9 ngày). Kết quả kiểm định Anova cũng cho thấy, giá trị thống kê F (chuẩn Fisher) thực nghiệm (Ftn = 21,9 ) lớn hơn giá trị thống kê F lý thuyết (Flt = 2, 4) nên phương trình hồi quy (6) được đề xuất là thích hợp. Kết quả tính toán hiệu suất trung bình dự báo về sự phân hủy Ciprofloxacin trong nước sông Sài Gòn cũng cho thấy, trong tùy điều kiện khác nhau mà hiệu suất phân hủy cũng khác nhau. 4. KẾT LUẬN Nghiên cứu đã xác định được hiệu suất phân hủy Ciprofloxacin trong nước sông Sài Gòn với hiệu suất khá cao, 65%. Hiệu suất phân hủy trung bình khoảng 73,15% trong khoảng thời gian phân hủy 09 ngày. Kết quả xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính về sự phụ thuộc của sự phân hủy vào nồng độ Ciprofloxacin, độ pH và thời gian cũng cho thấy, sự phân hủy Ciprofloxacin chỉ phụ thuộc vào nồng độ Ciprofloxacin và thời gian mà không phụ thuo65cc vào độ pH của nước sông. Với cơ sở lý thuyết được xây dựng và kết quả thực nghiệm cho thấy, hoàn toàn có thể áp dụng phương pháp tối ưu hóa thực nghiệm và phương trình hồi quy được đề xuất (5) cho các nghiên cứu về sự phân hủy của các chất kháng sinh khác và nghiên cứu sự phân hủy Ciprofloxacin trong các công trình xử lý nước thải bị nhiễm Ciprofloxacin. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. N. Q. An. “Report of antibiotic use in animal in Vietnam”. Presentation in the 1st GARP's workshop. (2009). [2]. N. Đ. Tuấn, “Nghiên cứu sự tích lũy của các dư lượng kháng sinh và các chất gây rối loạn nội tiết tại lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai và đề xuất giải pháp giám sát, kiểm soát ô nhiễm”. Báo cáo tổng kết đề tài KH&CN, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chí Minh (2012). [3]. Đ. Q. Túc. “Phát triển phương pháp "Passive Sampling" để phân tích kháng sinh trong môi trường nước”. Báo cáo tổng kết đề tài KH&CN, Đại học Quốc gia Tp. HCM (2017). 246 N. P. Bảo, T. T. Việt, P. H. Nhật, “Nghiên cứu sử dụng xác suất … nước sông Sài Gòn.”
  8. Nghiên cứu khoa học công nghệ [4]. Tamtam, F. et at. “Occurrence and fate of antibiotics in the Seine River in various hydrological conditions”. Science of The Total Environment. Vol. 393(1), p. 84e95, 2008. [5]. Marjan Akhyany. “Effects of individual antibiotics and their mixtures on single bacterial species, artificial and natural microbial communities”. Department of Biological and Environmental Sciences, University of Gothenburg, 2013. [6]. S.N. Saytin. “Quy hoạch thực nghiệm trong hóa học và công nghệ hóa học”. Tủ sách Đại học Tổng hợp, 1991. Người dịch Nguyễn Thanh Hồng. [7]. Đặng Văn Giáp. “Phân tích dữ liệu khoa học bằng chương trình MS – Excel”. Nhà xuất bản giáo dục, 1997. [8]. C. T. Long. “Giáo trình Xử lý thống kê trong thực nghiệm hóa học”. Trường Đại học Tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh, 1991. [9]. Sara Sahlin, D. G. Joakim Larsson, Marlene Ågerstrand. “Ciprofloxacin EQS data overview”. Department of Environmental Science and Analytical Chemistry, Stockholm University, 2018. [10]. Toolaram AP, Haddad T, Leder C, Kümmerer K. “Initial hazard screening for genotoxicity of photo-transformation products of ciprofloxacin by applying a combination of experimental and in- silico testing”. Environmental Pollution 211 (2016): pp. 148-156. [11]. Bayer AG. “Business group corp science. Direct photodegradation of ciprofloxacin in water”. Report No. 3351 (1990a). Unpublished data. ABSTRACT STUDY ON USING STATISTIC FACTORS TO CALCULATE DEGRADATION OF CIPROFLOXACIN IN SAIGON RIVER WATER Nowadays, antibiotic pollution has become a new challenge for the environment. In some previous studies, Fluoroquinolone (FQs) in water and sediment of Saigon River have detected with the frequency of 41% and 58%, respectively. Ciprofloxacin (CIP) is one of the strong FQs which has found that it could influence the human nervous system. Therefore, this study aims to determine the degradation of CIP in water to assess the effects of CIP on the environment and human health. The degradation of CIP was evaluated using experimental optimization methods for pH, time and CIP concentrations. The result showed that the average of CIP degradation efficiency was 73.15% in 2 to 9 days. Besides, in this study, the linear regression equation of CIP degradation efficiency in Saigon River water was found. Keywords: Antibiotics; Ciprofloxacin; Degradation; Saigon river. Nhận bài ngày 29 tháng 7 năm 2020 Hoàn thiện ngày 18 tháng 8 năm 2020 Chấp nhận đăng ngày 24 tháng 8 năm 2020 Địa chỉ: 1 Đại học Bách Khoa, ĐHQG thành phố Hồ Chí Minh; 2 Viện Nhiệt đới môi trường; 3 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp. Hồ Chí Minh (HUFI). *Email: nguyenphubaohien@yahoo.com. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Viện Hóa học - Vật liệu, 9 - 2020 247
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2