[發(fā)明專利]氯過氧化物酶催化轉(zhuǎn)化莠去津的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410605145.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN104368121A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣育澄;張曉;胡滿成;翟全國(guó);李淑妮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): A62D3/02
• 分類號(hào): A62D3/02;A62D101/26;A62D101/22
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境廢水無害化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用生物酶處理農(nóng)業(yè)廢水中殘留除草劑莠去津的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，也是世界上消費(fèi)和生產(chǎn)農(nóng)藥的大國(guó)之一。而農(nóng)藥的大部分就屬于環(huán)境激素類物質(zhì)。環(huán)境激素莠去津的應(yīng)用非常廣泛，使用量比較大，我國(guó)在2008年莠去津的使用量超過了5000噸。近年來研究發(fā)現(xiàn)，莠去津?qū)λh(huán)境、土壤及生物均有危害。莠去津易在土壤中向下遷移而進(jìn)入地下水，造成地下水污染。有研究發(fā)現(xiàn)，莠去津雖然對(duì)雜草有很強(qiáng)的殺傷力，但其同時(shí)有隱形藥害，殘效期長(zhǎng)，不易流失，可留在土壤及水中超過一年，對(duì)后茬作物如小麥、大豆等有藥害，長(zhǎng)期種植玉米的地塊改種蔬菜等作物經(jīng)常死苗。2002年，美國(guó)加州大學(xué)一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，莠去津可以導(dǎo)致蛙類變性，同時(shí)對(duì)其它水生生物也有不同程度毒害和影響。還有研究表明，莠去津可由農(nóng)田漏出，進(jìn)入地下飲用水，從而嚴(yán)重?cái)_亂人類內(nèi)分泌系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)，也可能對(duì)人類有致癌作用。

目前，常用的處理環(huán)境激素的方法主要有膜分離技術(shù)法、物理吸附法和化學(xué)氧化法等。其中膜分離技術(shù)法的去除率比較好，但是處理過程不僅與處理的目標(biāo)物的性質(zhì)有關(guān)，而且還與膜的性質(zhì)以及溶液的組成等有關(guān)，而且膜組件的價(jià)格比較昂貴，又時(shí)常存在堵塞及溶脹的狀況，因此很難將膜分離技術(shù)在廢水處理中廣泛應(yīng)用。物理吸附法在處理過程中成本比較高、處理的不徹底并且不確定性多。化學(xué)氧化法能比較高效、無選擇性并且比較完全的降解有機(jī)物，但是在處理過程中成本高，將其用于工業(yè)廢水的全程處理上還存在著一些困難。

氯過氧化物酶(CPO)是從海洋真菌Caldariomyces?fumago中分離出來的一種血紅素過氧化物酶(42kDa)。CPO具有極為廣泛的氧化活性，兼具血紅素過氧化物酶(單電子及兩電子過氧化、有機(jī)鹵化)、過氧化氫酶(過氧化氫歧化、一元醇氧化)以及細(xì)胞色素P-450(脫烷基化、烯鍵環(huán)氧化、磺化氧化等)等多種酶的催化特征，目前被認(rèn)為是過氧化物酶家族中應(yīng)用最廣泛的酶，但以過氧化物酶為催化降解環(huán)境激素莠去津的還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有莠去津處理方法存在的缺點(diǎn)，提供一種操作簡(jiǎn)單、成本低、綠色環(huán)保，基于氯過氧化物酶催化轉(zhuǎn)化莠去津的方法。

解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：向待降解的莠去津水溶液中加入氯過氧化物酶，混合均勻，用0.1mol/L的磷酸緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值至2.5～4，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的H₂O₂水溶液，在室溫條件下攪拌3～15分鐘，所述的莠去津與氯過氧化物酶、H₂O₂的摩爾比為1:0.0019～0.0075:15～50。

本發(fā)明優(yōu)選向待降解的莠去津水溶液中加入氯過氧化物酶，混合均勻，用0.1mol/L的磷酸緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值至3～3.5，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的H₂O₂水溶液，在室溫條件下攪拌5～10分鐘。

本發(fā)明優(yōu)選莠去津與氯過氧化物酶、H₂O₂的摩爾比為1:0.00375～0.0075:30～50，進(jìn)一步優(yōu)選莠去津與氯過氧化物酶、H₂O₂的摩爾比為1:0.0056～0.0075:45～50。

本發(fā)明基于氯過氧化物酶催化降解體系，以H₂O₂為氧化劑，能夠快速破壞其分子結(jié)構(gòu)以達(dá)到降解的目的。該方法操作簡(jiǎn)單，氯過氧化物酶及H₂O₂用量少，反應(yīng)條件溫和，綠色環(huán)保，莠去津的轉(zhuǎn)化時(shí)間短、轉(zhuǎn)化率高。并通過典型毒性評(píng)估試驗(yàn)證明本方法轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)與原底物相比對(duì)環(huán)境的安全性提高了。

附圖說明

圖1是莠去津的轉(zhuǎn)化率對(duì)綠藻生長(zhǎng)抑制率的影響。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1