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1、首都经济贸易大学 硕士学位论文 漆酶催化氧化水中雌酮的实验研究 姓名：任慧英 申请学位级别：硕士 专业：劳动卫生与环境卫生 指导教师：李洪枚 20090324 首都经济贸易大学硕士学位论文 漆酶催化氧化水中雌酮的实验研究 I 摘 要 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)、17- 雌二醇( E2)等。 天然雌激素中
2、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
3、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。 关键词关键词: 雌酮 雌激素活性 漆酶 催化氧化 高压液相色谱法 首都经济贸
4、易大学硕士学位论文 漆酶催化氧化水中雌酮的实验研究 II Abstract Environmental hormones, refers to certain chemical substances released into the environment in the human production and life. These substances absorbed by human or any other creatures on the earth, play trogenic-like roles in their bodies, interfere with normal
5、hormone secretion in vivo, and cause reproductive eventually malfunction. To now, there has been 50-70 chemical substances recognized as environmental hormone substances, including some typical pollutants like biphenyl A, DDT, and some natural estrogen like Estrone (E1), 17-Ethynyl estuarial (E2),ec
6、t. Natural estrogens such as E1 and E2 are considered important endocrine disrupting chemicals. Because E1 is more stable than E2 , therefore, natural estrogens detected in wastewater from city sewage treatment plant is estrone. Even 0.001mmol / L low content of estrone, can lead to a significant re
7、duction in reproductive functions, and improve the chances of women suffering from uterine cancer, ovarian cancer and breast cancer greatly, and do harm to peoples health seriously. By means of laccases strong catalytic and oxidative to phenolic substances, the program in this paper, is to estabilsh
8、 a reaction system of laccase catalyzing and oxidizing estrone, by using atmospheric oxygen as oxidant; to determine reaction conditions suitable for operation, by analyzing effects of pH, temperature, concentrations of laccase and reaction substrate concentration on the enzyme catalytic activity. T
9、his program establishes a Laboratory study foundation, for the establishment of reaction kinetic model, and the study of actual effect in wastewater treatment. Give a new method on the treatment of sewage containing environmental hormones; Offers theory evidence and reliable data to sewage treatment
10、 plant by using new technology on wastewater deep treatment. The paper mainly completed the following work: (1)estabilshed a reaction system of laccase catalyzing and oxidating estrone; (2)studied the effects of pH, temperature, concentrations of laccase and reaction substrate concentration on the e
11、nzyme catalytic activity, that is, effects on estrone removal ratio; (3) Determined appropriate operating conditions. when laccase is used to treat water containing estrone.he experimental results show that, laccase can effectively remove etrone contained in water, and has certain catalytic effect o
12、n estrone at a wide range of initial concentration. Suitable range of pH is 4-5, relative optimum pH value is 4.5 approximately; appropriate reaction temperature range is 22.5 -27.5 , relative optimum temperature is 首都经济贸易大学硕士学位论文 漆酶催化氧化水中雌酮的实验研究 III 25 ; Reaction speed correlates with the amount of
13、 laccase, a moderate increase of the amount of laccase, the reaction rate will speed up obviously. Keywords: Estrone Estrogenic Activity Laccase Catalytic Oxidation High-pressure liquid chromatography 独 创 性 声 明 独 创 性 声 明 本人郑重声明：今所呈交的 论文是我 个人在导师指导下进行的研究工作及取得的科研成果。尽我所知，文中 除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表
14、或撰 写的内容及科研成果，也不包含为获得首都经济贸易大学或其它教育机 构的学位或证书所使用过的材料。 作者签名 作者签名： 日期：日期： 年年 月月 日日 关于论文使用授权的说明 关于论文使用授权的说明 本人完全了解首都经济贸易大学有关保留、使用学位论文的有关规 定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅、借阅或网 络索引；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采取影印、缩印或 其它复制手段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 作者签名： 导师签名： 导师签名： 日期： 日期： 年 年 月 月 日 日 首都经济贸易大学硕士学位论文 漆酶催化氧化水中雌酮的实验研究
15、 第 1 页，共 71 页 1 绪绪 论论 1.1 环境激素环境激素 近年来，一些能在动物和人体内蓄积、与体内激素受体结合、引起内分泌紊乱、 使生殖机能失常的一类环境有害污染物，引起了世界各国的高度重视，这些物质被称 为环境激素。有证据表明环境激素可导致人类精子数目下降、流产率上升、儿童智力 下降、睾丸癌和生殖系统肿瘤增加以及动物生殖机能损害。环境激素已成为又一全球 性的重大环境问题1。 1.1.1 环境激素的由来环境激素的由来 继煤烟、氮氧化合物等一代环境污染物和汽车尾气为代表的第二代环境污染物 后，环境荷尔蒙/激素（Environmental Hormones）作为第三代环境污染物，其名称及 定义都很多。美国EPA内分泌干扰物审查和试验咨询委员会（EDSTAC）将环境内分 泌干扰物定义为：干扰生物体内维持自身稳定和调节发育过程中激素的产生、释放、 代谢、结合、排泄、交互作用的外源性物质，它们表现出拟天然激素或抗天然激素的 作用2。 环境激素也称为环境内分泌干扰物，还有人将它称为“雌激
