[发明专利]一种离子液体调控生物酶及其降解环境激素西维因的方法和降解率测定方法

说明书

技术领域：

本发明涉及生物降解领域，尤其涉及一种离子液体调控生物酶及其降解环境激素西维因的方法和降解率测定方法。

背景技术：

20世纪50年代，以西维因(CBL)为代表的氨基甲酸酯类农药进入市场，成为继有机磷农药的第二主力军。西维因(Carbaryl)，又称胺甲萘或甲萘威，有良好的残效和内吸性，对害虫具有触杀和胃毒作用，是一种广谱的杀虫剂，被广泛用于果树、蔬菜、粮食、药材、茶等农作物。但是，随着使用的日益广泛，其毒性作用也日益暴露，特别是近年来被发现对人体内分泌系统有干扰作用，属环境激素类物质(EDS)，能够损害生殖系统，影响人类健康(一般是性腺功能的失调、生殖能力的降低等)。并且西维因在农业领域的广泛应用威胁土壤生态系统的环境安全。因此，发现一种环境友好型的高效催化环境激素西维因的新方法对于预防因西维因过量而给人类的健康带来的危害是至关重要的。

目前，常用的处理环境激素的方法主要有膜分离技术法、物理吸附法和化学氧化法等。其中膜分离技术法的去除率比较好，但是处理过程不仅与处理的目标物的性质有关，而且还与膜的性质以及溶液的组成等有关，而且膜组件的价格比较昂贵，又时常存在堵塞及溶胀的状况，因此很难将膜分离技术在废水处理中广泛应用。物理吸附法在处理过程中成本比较高、处理的不彻底并且不确定性多。使用化学氧化法降解西维因虽然能比较高效、无选择性并且比较完全的降解有机物，但是在处理过程中不可避免的引入新的杂质，对环境造成负担；并且化学法成本较高，将其用于工业废水的全程处理上还存在着一些困难。

氯过氧化物酶是Hager等从海洋真菌中提取出来的一种具有氯化活性的过氧化物酶(Chloroperoxidase，EC 1.11.1.10，简称CPO)，它是一种应用极其广泛的过氧化物酶，具有较高的催化效率。因其独特的活性位点结构而具有卤化、环氧化、磺化氧化、过氧化以及羟基化等多种多样的催化活性。CPO不仅对底物具有广泛的适应性，且近年来越来越引人关注的是其可以对有机农药及环境激素类物质进行高效催化降解，可用来作为一种环境友好型的生物降解的新方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种对环境无负担、催化效果优异的离子液体调控生物酶及其降解环境激素西维因的方法和降解率测定方法。

本发明离子液体调控生物酶的技术方案是：包括在pH值为2～5的磷酸缓冲液中加入氯过氧化物酶、季铵盐类离子液体和H₂O₂形成的混合溶液，在混合溶液中，氯过氧化物酶的浓度为0.005～0.05μmol·L^-1，季铵盐类离子液体的浓度为0.06～0.20mol·L^-1，H₂O₂的浓度为0.05～0.5mmol·L^-1。

所述季铵盐类离子液体包括四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵或四丁基溴化铵。

本发明降解西维因的方法的技术方案是：在pH值为2～5的磷酸缓冲液中加入西维因、氯过氧化物酶、季铵盐类离子液体和H₂O₂，直至氯过氧化物酶的浓度为0.005～0.05μmol·L^-1，季铵盐类离子液体的浓度为0.06～0.20mol·L^-1，H₂O₂的浓度为0.05～0.5mmol·L^-1，混合均匀形成反应体系，在反应体系中，西维因与H₂O₂的摩尔比为1:(3～30)，避光反应5～20分钟，完成环境激素西维因的降解。

所述磷酸缓冲液是向浓度为0.1mol·L^-1且pH值为5.8的KH₂PO₄-K₂HPO₄溶液中添加盐酸混合制成的。

所述反应体系中，加入的氯过氧化物酶、季铵盐类离子液体和H₂O₂均为溶液，且氯过氧化物酶溶液的初始浓度为3～30μmol·L^-1，季铵盐类离子液体溶液的初始浓度为10mol·L^-1，H₂O₂溶液的初始浓度为10mmol·L^-1。

所述避光反应是在反应容器外包裹锡箔纸。