分子印迹聚合物结合微生物降解水中双酚A的研究

摘要

双酚A（bisphenol A，BPA）作为酚类环境雌激素中的代表物质，大量用于食品包装、奶瓶等塑料制品中，广泛存在于水体和土壤中，易于迁移，并通过食物链进行生物富集。大量研究显示，酚类环境雌激素可干扰人或动物内分泌、生殖、免疫和神经系统的正常功能，可能与人类与激素相关肿瘤发病率增加、男性精子数目及活性下降等有关。此类化合物结构稳定，生物降解能力弱，在环境中浓度低，所以目前酚类环境雌激素污染物的处理仍缺乏有效的方法。
　　 分子印迹技术是制备对某一特定靶分子具有选择性识别能力的聚合物的技术。分子印迹聚合物由于其构效预订性、特异识别性、广泛实用性等特点，目前在临床药物分析、环境分析等许多领域均得到广泛应用。
　　 本文以酚类环境雌激素中的BPA为代表分子，利用沉淀聚合法，合成BPA分子印迹微球（BPA-MIPMs），并将BPA-MIPMs和生物降解相结合，建立一个高效降解环境水体中酚类雌激素污染物的新方法，主要内容如下：
　　 一、以BPA为模板分子，采用沉淀聚合法合成分子印迹微球，并对聚合物的形态、选择性和结合特征进行评价。结果表明，合成的印迹聚合物为单分散的微球，直径约为0.7μm。MIPMs和 nMIPMs的最大结合容量Bmax分别为5.33 mg/g和 0.96 mg/g，BPA和结构类似物双酚C（BPC）、双酚Z（BPZ）和4-羟基苯乙酮（HAP）的印迹因子（imprinting-induced promotion of binding，IPB）值分别为318、221、214和183％。
　　 二、驯化能高效降解BPA的活性污泥，以驯化成熟的活性污泥为研究对象，以温度、pH值、供氧量为主要因素，每一个因素取4个水平，按正交表L16(43)进行BPA降解试验，获得活性污泥降解BPA的适宜条件。通过正交试验得出活性污泥对BPA降解的较优条件为摇床转速150r/min，pH值为7，温度为35℃。
　　 三、联合应用BPA-MIPMs与活性污泥降解水中的BPA，BPA-MIPMs的特异性吸附作用可有效提高底物浓度，从而提高活性污泥对BPA及其代谢产物HAP的降解效率。
　　 MIPMs对活性污泥降解的促进作用在不同影响因素下（10mg/L AgNO3、HgCl2、腐植酸）以及环境水体中（湖水、江水）更为明显。且MIPMs在低浓度环境水体中（20μg/L）更易于发挥其对活性污泥生物降解的促进作用。MIPMs比非特异性吸附剂（活性炭）更适合用于BPA生物降解。

目录

文摘

英文文摘

声明

声明

第一章 双酚A分子印迹微球的合成与性能评价

第二章 活性污泥法降解水中BPA的研究

第三章 BPA-MIPMs结合活性污泥法降解水中双酚A的研究

全文总结

参考文献

综 述

附 录

致 谢