漆酶催化氧化水中雌酮的实验研究

摘要

环境激素指的是在人类生产和生活中释放到环境中的某些化学物质，这些物质被人类和动物摄入体内后，起着类似雌激素的作用，干扰生物维持自身平衡、生殖、发育，最终使生殖机能失常。迄今为止，已有50-70种化学物质被确认为是环境激素类物质，包括双酚A、DDT等多种典型污染物，和一些天然雌激素如雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)等。
　　 天然雌激素中的E1和E2被认为是重要的内分泌干扰物。由于E1比E2相对稳定得多，城市污水处理厂污水中检出的天然雌激素主要是雌酮。即使0.001mmol/L低微含量的雌酮，也会导致生物的生殖机能显著降低，使女性患子宫癌、卵巢癌的几率大大提高，严重危害了人类的健康。
　　 以空气中氧气为氧化剂，利用漆酶对酚类物质具有的极强的催化氧化作用，建立了漆酶催化氧化雌酮的反应体系，考察了温度、浓度和pH值等因素对漆酶催化氧化去除雌酮的影响，确定反应适宜的条件。为建立动力学模型、考察该工艺对实际废水的处理效果提供了实验室研究基础，为处理含环境激素的污水提供了新的方法，并为污水处理厂污水深度处理新工艺的建立提供了理论依据和可靠数据。本论文主要完成了以下方面的工作：
　　 (1)建立漆酶催化氧化雌酮的反应体系；
　　 (2)研究了pH、温度、漆酶浓度和反应底物浓度对酶催化活性的影响，即对雌酮去除率的影响；
　　 (3)确定漆酶处理含雌酮的水的适宜操作条件。
　　 实验结果表明，用漆酶可以有效地去除水中的雌酮，并且对雌酮在较宽的初始浓度范围内都有一定的催化效果。反应的适宜pH范围为4-5，相对最适pH值约为4.5，反应的适宜温度范围为22.5℃-27.5℃，相对最适温度为25℃；反应速度与漆酶的用量有关，适度增加漆酶用量时，反应速度会明显加快。