辣根过氧化物酶催化氧化17β-雌二醇的研究

摘要

环境激素是一类能进入生物体内、具有类似雌性激素作用、危害生物体正常激素分泌的化学物质。迄今，已有约70种化学物质显示出不同程度的雌激素活性，被确认为环境激素类物质，它们分属于烷基酚、烷基酚聚氧乙烯醚、双酚A、邻苯二甲酸盐、多氯联苯类和一些甾体雌激素，如17β-雌二醇(简称E2)、雌酮(E1)、己烯雌酚(合成，简称DES)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)等。在诸多的甾体雌激素物质中，17β-雌二醇(E2)是最具潜在影响和在水系中发现最普遍的一种，即使是0.001mol/L的低微含量，也能够导致显著降低生物的生殖机能、使生物雌性化、使女性患子宫癌、卵巢癌及乳腺癌的几率大大提高等生殖及内分泌系统异常现象，被认为是极强的内分泌干扰物之一，主要来源于人体和牲畜的排泄物。 本文综述了目前国内外对于17β-雌二醇(E2)的处理方法，并分析了这些方法在实际应用中存在的缺陷；概述了酶催化技术的优点，介绍了辣根过氧化物酶(HRP)催化氧化苯酚及其衍生物的反应机理与HRP在工业废水处理中的应用；并在此基础上，设计了HRP催化氧化E2的实验，以双氧水作为氧化剂，利用HRP对苯酚及其衍生物所具有的极强的催化氧化作用，建立了HRP催化氧化E2的反应体系，通过恒温培养振荡器实现反应的温度与连续振荡条件，研究了各种因素对HRP催化去除E2的影响，进而确定了反应的适宜操作条件。本文为建立反应动力学模型、预测化学反应作用机理、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，为用HRP催化氧化其它雌激素提供了依据，为含环境激素污水的处理提供了新方法，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。主要完成了以下方面的工作： (1)建立HRP催化氧化E2的反应体系。 (2)研究各种因素，如氧化剂(过氧化氢)、pH、温度、酶浓度、底物浓度等因素，对酶催化活性的影响，即对E2去除率的影响： (3)确定HRP处理含E2废水的适宜操作条件。 实验结果表明，用HRP可以有效地去除废水中的E2，且对E2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6.2～6.7，相对最适pH值约为6.5，反应的适宜温度范围为21.3℃～28.5℃，相对最适温度为25℃；酶催化E2的实际应用中，宜采用1:1≤M<,H202:E2><2:1，略高于其理论值；反应速度与酶及H<,2>O<,2>的用量有关，适度增加酶用量及H<,2>O<,2>用量时，反应速度会明显加快。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1环境激素的种类和污染途径

1.1.1野生动物和人类的异常现象

1.1.2环境激素污染是异常现象的重要原因

1.1.3环境激素的来源、种类及特性

1.1.4环境激素对动物及人类生殖的影响

1.1.5环境激素的毒理学研究

1.1.6环境激素的作用机制的研究

1.2含E2废水处理研究进展

1.2.1吸附法

1.2.2活性污泥法

1.2.3光降解法

1.2.4现有处理方法的不足

1.3本论文课题的提出

1.4辣根过氧化物酶催化在废水处理中的应用

1.4.1反应机理

1.4.2 HRP催化在废水处理中的应用现状

1.5本文要解决的问题

1.5.1研究内容

1.5.2研究目的

2实验方案设计

2.1实验试剂

2.2实验仪器

2.3实验方法

2.4分析方法

3实验内容及结果分析

3.1反应体系pH值对E2去除效果的影响

3.2反应温度对E2去除效果的影响

3.3 H2O2用量对E2去除效果的影响

3.4HRP浓度对E2去除效果的影响

3.5 E2初始浓度对其去除效果的影响

3.6本章小结

4结论与建议

4.1结论

4.2需要进一步研究的工作

参考文献

附录

致谢

在学期间发表的学术论文与研究成果