1、LOGOLOGO铁锰氧化物医学知识主要内容主要内容研究背景与意义研究背景与意义研究内容与方案研究内容与方案主要创新点主要创新点预期目标和成果预期目标和成果研究进度研究进度安排安排铁锰氧化物医学知识2研究背景与意义研究背景与意义 环境雌激素简介环境雌激素简介危害危害致癌致畸致癌致畸生殖异常生殖异常 动物雌性化现象动物雌性化现象神经毒性神经毒性其他其他免疫毒性免疫毒性 环境雌激素（environmental estrogen）又称内分泌干扰物它进入动物或人体后能对机体内正常内分泌物质的合成、释放、运转、代谢以及结合等产生干扰,从而产生下列危害。铁锰氧化物医学知识3研究背景与意义研究背景与意义 环境
2、雌激素分类环境雌激素分类天然雌激素:主要由卵巢合成分泌 雌二醇雌二醇（estradiol,E2)雌酮（estrone,E1)雌三醇（estriol,E3)合成雌激素 乙炔基雌二醇（ethinylestradiol,EE2)铁锰氧化物医学知识4研究背景与意义研究背景与意义 雌二醇雌二醇E2简介简介 17-雌二醇（E2）是雌激素活性最强并且在水域中发现最为普遍的一种天然雌性激素，它的作用强度是其两种代谢产物雌酮和雌三醇的51000倍,浓度为1.0 ng/L时就能诱导雄性鱼类产生卵黄蛋白原。结构式物化性质分子式：C18H24O2水溶性/mg.L-1：3.9-13.3蒸汽压/Pa：310-8水相分配系
3、数：3.1-4.0酸离解常数：10.5-10.7水溶性和挥发性较低，有弱酸性铁锰氧化物医学知识5研究背景与意义研究背景与意义 雌激素污染来源和污染状况雌激素污染来源和污染状况污染来源污染来源污染状况污染状况u人类的排泄物 u动物的排泄物 u家畜饲料中添加的人工合成雌激素u在不同国家的污水处理厂的进、出水中都检到u在地表水中也检测到u在土壤中也检测到铁锰氧化物医学知识6研究背景与意义研究背景与意义 铁锰氧化物对铁锰氧化物对E2的降解情况的降解情况环境雌激素的氧化降解研究越来越受关注，目前国内外都有相关研究的报道。Rudder等在以二氧化锰为载体的上流式反应器中研究发现，15ug/L的EE2的在水
4、力停留时间为1h时，其降解率为81,这主要由于二氧化锰的催化氧化性能，但该研究只是初步探讨了氧化物对环境雌激素的降解，未对其动力学和降解机理等展开深入的研究。铁锰氧化物医学知识8研究背景与意义研究背景与意义 铁锰氧化物对铁锰氧化物对E2的降解情况的降解情况Zhang等、Zhao等研究了用二氧化锰作为氧化剂降解五氯酚等酚类物质，该反应在几小时内就能使降解率达到90%以上，说明酚类物质对二氧化锰的氧化作用具有较强的反应感受性。Irmak等分别利用紫外以及紫外/高价铁协同的工艺降解E2和双酚A,通过分析测定，发现雌激素降解的较为彻底，且其产物雌激素活性较低。Li等利用高铁酸钾氧化雌激素物质和双酚A，
5、雌激素物质能得到较好的降解，该研究不但考察了降解效率，对反应机理也进行了初步探讨，但主要针对双酚A。铁锰氧化物医学知识9研究内容研究内容高价铁对高价铁对E2的降解行为研究的降解行为研究水环境中环境雌激素污染状况调查水环境中环境雌激素污染状况调查二氧化锰对二氧化锰对E2的降解行为研究的降解行为研究紫外光紫外光/铁锰氧化物对铁锰氧化物对E2协同作用的研究协同作用的研究铁锰氧化物医学知识10研究方案一研究方案一 水环境中雌激素分析方法的建立水环境中雌激素分析方法的建立水样采集水样采集固相萃取固相萃取衍生化衍生化GC-MSGC-MS分析分析滤膜过滤、调pHOasis HLB小柱预处理、过柱、冲洗、真空
6、干燥、洗脱、加内标物E2-d4、吹脱、+吡啶+BSTFA、反应30min定性定量分析目标物质实验验证了建立的分析方法有较好的准确度、精密度以及回收率并可以同时测定多种雌激素，适合水样中雌激素物质的测定。铁锰氧化物医学知识11研究方案一研究方案一 水环境中雌激素污染调查水环境中雌激素污染调查水样调查：水样调查：杭州主要城市水体杭州主要城市水体城市污水处理厂城市污水处理厂激素类制药厂污水激素类制药厂污水考察城市水体雌激素污染情况考察常规污水处理厂对雌激素的去除情况考察激素类制药厂污水雌激素的种类与含量铁锰氧化物医学知识12研究方案二研究方案二 二氧化锰对二氧化锰对E2E2的降解研究的降解研究二氧化
7、锰的制备二氧化锰的制备1.1.制备制备2.2.表征表征BET:249m2/gXRDSEM0102030405060708002004006008001000120014001600intensity(arbitrary units)Diffraction angle 2()铁锰氧化物医学知识13研究方案二研究方案二 二氧化锰对二氧化锰对E2的降解研究的降解研究降解动力学分析降解动力学分析2.建立反应动力学方程1.影响因素的考察a.pH值b.MnO2投加量c.E2初始浓度降解机理探讨降解机理探讨1.降解产物分析2.降解机理推测3.降解产物的生物活性评价铁锰氧化物医学知识14研究方案三研究方案三
8、高价铁对高价铁对E2E2的降解研究的降解研究降解动力学分析降解动力学分析降解机理探讨降解机理探讨2.建立反应动力学方程1.影响因素的考察1.降解产物分析2.降解机理推测a.pH值b.高铁酸钾的投加量c.E2初始浓度高铁酸钾的制备高铁酸钾的制备氧化铁和过氧化钾高温熔融氧化法制备3.降解产物的生物活性评价铁锰氧化物医学知识15研究方案四研究方案四 紫外光紫外光/铁锰氧化物对铁锰氧化物对E2E2协同作用研究协同作用研究紫外光（UV)氧化设计操作简单，能在常温常压下进行，处理成本低廉，并能将E2转化得较为彻底，生成雌激素活性较小的物质。紫外光对E2的降解研究 紫外光/二氧化锰协 同对E2的降解研究考察
9、光强等主要因子对紫外降解E2的影响；明确紫外光/铁锰氧化物的协同效应，并阐明协同机理；探明中间产物和分解途径；比较几种方法的降解速率以及降解机理的异同。紫外光/高价铁协 同对E2的降解研究铁锰氧化物医学知识16主要创新点主要创新点o环境雌激素的分析存在一定的难度，目前还没有建立系统的标准方法，本课题建立了一种分析方法并应用于水样的分析测定。o目前铁锰氧化物对雌激素降解的研究较少，本课题拟对铁锰氧化物对E2的降解的反应动力学和反应机理进行研究，为E2的降解提供新的方法和途径。铁锰氧化物医学知识17预期目标和成果预期目标和成果 o通过初步调查，为目前环境中17-雌二醇的污染状况提供基础数据，明确1
10、7-雌二醇在环境中的污染来源及状况o测定铁锰氧化物以及紫外光对17-雌二醇氧化降解的反应动力学，并考察pH值等因素对氧化降解的影响，阐明17-雌二醇降解的反应机理o完成硕士论文，并在国家一级刊物或国外期刊上发表相关论文1-2篇铁锰氧化物医学知识18研究进度安排研究进度安排 o2007年7月-2007年9月 环境雌激素分析方法的建立o2007年10月-2007年12月 水环境中环境雌激素污染状况调查o2008年1月-2008年10月 铁锰氧化物对雌二醇的氧化降解研究o2008年11月-2009年2月 紫外光/铁锰氧化物协同降解雌二醇的效应研究o2009年3月-2009年6月 实验总结，数据处理，
11、论文撰写，论文答辩铁锰氧化物医学知识19参考文献参考文献Environmental Protection Agency,Special report on environmental endocrine disruption:an effects assessment and analysis,EPA/630/R-96/012,1997 Zhang H C,Huang C H.Oxidative transformation of triclosan and chlorophene by manganese oxides J.Environ.Sci.Technol,2003,37(11):24
12、21-2430Isil Gultekin,Nilsun H.Ince.Synthetic endocrine disruptors in environment and water remediation by advanced oxidation processes J.Journal of Environmental Management,2007(85):816-832 Braga O,Smythe G A,Schafer A I,et al.Fate of Steroid Estrogens in Australian Inland and Coastal Wastewater Tre
13、atment Plants J.Environ Sci Technol,2005,39(9):3351-3358Clara M,Strenn B,Saracevic E,et al.Adsorption of bisphenol-A,17-estradiole and 17-ethinylestradiole to sewage sludgeJ.Chemosphere,2004,56(9):843-851 Andersen H R,Hansen M,Kjolholt J,et al.Assessment of the importance of sorption for steroid est
14、rogens removal during activated sludge treatment J.Chemosphere,2005,61(1):139-146Ohko Y,Iuchi Ki,Niwa C,et al.17-Estradiol Degradation by TiO2 Photocatalysis as a Means of Reducing Estrogenic Activity J.2006:4175-4181 J.de Rudder,T.Van de Wiele,Willem Dhooge,et al.Advanced water treatment with manganese oxide for the removal of 17-ethyletradiol(EE2)J.Water Research,2004,38:184-192 C.Li,X.Z.Li,N.Graham,N.Y.Gao.The aqueous degradation of bisphenol A and steroid Estrogens by ferrate J.Water Research,2008,42:109-120铁锰氧化物医学知识20LOGOLOGO铁锰氧化物医学知识21
