[发明专利]改性花粉的制备方法及吸附处理水体EDCs的应用

说明书

 技术领域

本发明属于污水或废水的处理方法，尤其是涉及制备和应用去除水体中环境内分泌干扰物（Endocrine Disruption Chemicals，即EDCs）的吸附材料。

背景技术

环境内分泌干扰物在人类生活中广泛存在，分为自然产生和人工合成两类。前者是由人体或动物体正常分泌的激素，通过排泄物排入污水或污泥而进入环境中；后者不胜枚举，如工业废水、废渣，化学制剂，农药、化肥、植物生长调节剂及饲料添加剂，洗涤剂、消毒剂，塑料制品，生活废水，垃圾焚烧，汽车尾气以及类固醇类和避孕药物等。EDCs在环境中很难降解，能长久停留在大气、水体及土壤中，严重危害生态环境。EDCs借助食物链在生物体内不断富集，致使人体不可逆的健康伤害。流行病学调查显示：EDCs污染与近年来人类生殖系统、神经内分泌系统及免疫系统的异常有关，尤其对生殖系统造成的危害极大，如隐睾、尿道下裂、睾丸癌、乳腺癌和前列腺癌、子宫内膜异位症、多囊卵巢综合征（PCOS）、精子数量及质量下降。1998年美国环保局从合成的化学物质中筛选出67种危害人类和其他生物体的EDCs并向公众公布。

最初设计合成EDCs往往有其用途，例如，在67种危害人类和其他生物体的EDCs中，双酚A用作增塑剂，四溴双酚A用作阻燃剂，壬基酚及辛基酚用作表面活性剂，敌稗用作杀虫剂等。但EDCs产生的负效应却由于人的认知局限，尤其是对抽象利益的贪婪追逐，而被忽视了。其中，作为生产聚碳酸酯和环氧树脂等高分子材料的中间体——双酚A（简称BPA），是一种典型且危害严重的无处不在的污染物。研究表明：低剂量的双酚A即能影响人类胎盘组织发展和甲状腺功能；双酚A能干扰或诱导性腺类固醇突出产生脊椎神经突出损失，导致认知能力衰退、抑郁症及精神分裂等后果；双酚A对生物机体还能增加前列腺癌和子宫乳腺癌的发病率，导致生殖系统异常和缺陷，体内荷尔蒙失去平衡，大脑发育异常，性别比例失常，肥胖，心脏病及糖尿病等，而胎儿、婴幼儿更易受到双酚A的伤害。2008年加拿大禁止双酚A用于婴儿奶瓶的制作中，2010年11月25日欧盟委员会决议规定：从2011年3月1日起禁止成员国使用含双酚A的塑料生产婴儿奶瓶，并从2011年6月1日起禁止进口此类塑料婴儿奶瓶。2011年5月中国卫生部、食品药品监督管理局等六部门公告，自2011年6月1日起，禁止生产含双酚A的婴幼儿奶瓶，2011年9月1日起，禁止进口和销售含双酚A的婴幼儿奶瓶。然而，数据显示，2006年全球BPA的需求量为390万吨，至2011年BPA需求量骤增至580万吨。其中，日本双酚需求增长率为0.3%，美国和欧洲增长率约为4%，但亚洲，尤其是中国竟高达10%（松文，双酚A的技术进展与国内外市场分析[J].精细化工原料及中间体, 2011(10): 28-32+40；Y. Q. Huang, et al. Bisphenol A (BPA) in China: a review of sources, environmental levels, and potential human health impacts[J]. Environ Int, 2012, 42: 91-99）。

根据Mackay Level I模型，双酚A在环境中主要分布于土壤、水体及沉积物中，按物质的量的百分数，双酚A分布为土壤25%、水体52%及沉积物23%，其余分布在空气、生物相中，流域内生活及工业污水排放是水体中双酚A的主要来源。在中国，对太湖流域宜涑河地表水检测得到BPA的质量浓度为89.8-353.8 ng·L^-1，悬浮物中双酚A浓度为39.0-2454.5 ng·L^-1。（王志强等，太湖流域宜溧河酚类内分泌干扰物的空间分布及风险评价[J]. 环境科学研究, 2012, 25(12): 1351-1358.）对武汉6个湖泊及2个河流进行取样分析，检查水样中所含分泌干扰物种类及其浓度，在八个样品中均发现双酚A的存在，其质量浓度为9.2-198.7 ng·L^-1（薛晓飞等，关于武汉地区河流与湖泊中内分泌干扰物质的调查与分析[J]. 洛阳大学学报, 2005(04): 33-36）。其它被检测的水环境也均有BPA 的检出报道，如上海、北京、天津、南京、广州、哈尔滨、杭州等。

目前，对水体中EDCs去除的方法可分为生物降解法如活性污泥法、化学法如催化氧化法、电化学氧化法、物理法如吸附法。其中，吸附法的关键是筛选一种价格低且效率高的吸附剂，目前采用的吸附剂如活性炭、大孔树脂等虽吸附效果较好，但成本较高，再生困难以及所造成的二次污染等因素影响其推广使用。