新型水处理催化剂,让雄鱼不再“变性”

2023-05-18 23:00:13

现代医学的迅速发展,为人类带来了大量的高效药物来保卫人体健康。然而当越来越多未被服用或被服用后进入人体未被完全吸收而排出的药物进入污水后,一个新的严重的问题出现了:这些强力药物通过废水进入江河湖海后,即使微量存在,也可能会对生物包括人类本身产生严重的后果。


图片来源:www.index-corp.com


一个典型的例子就是人工合成的雌性激素17α-炔雌醇,这种药物常用做避孕药和治疗乳腺癌及前列腺癌,如今,全世界25%的河流和湖泊中都能发现这种药物。以前的研究已经发现这些微量的激素药物对野生动物的健康构成了威胁。比如,研究人员发现,污染水体含该药物浓度即使只有万亿分之几也会引起生活在这种环境的雄性鱼出现雌性化的过程,这说明水中的雌性激素污染确实对环境有很大影响。长期暴露在这些雌性激素环境中可以引起雄鱼在其精巢中产生卵子,从而扰乱其生育过程并导致鱼类数量的下降。可以预见的是,如果对此不加以控制,人类也很可能会受害于自己精心研制的药物。


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当前的污水处理设施虽然能够消灭水中的病菌并除去绝大部分的有害化学物质,但要完全除去这种微量激素类污染物,则需要使用臭氧和活性炭进行处理,而这些方法要耗费大量能量,并且成本太高


最近,美国卡耐基梅隆大学的化学家Terrence J. Collins的研究团队研发出一种新方法,可以安全有效地除去污水中的这类化合物。这个研究团队研制了一种名为TAMLs四酰胺大环配体)的催化剂,这是一种模拟氧化酶的小分子化合物。当其与过氧化氢结合,TAMLs被激活,非常有效地分解水中的有害化学物质。


为了测试这些催化剂的有效性和安全性,Collins与英国布鲁内尔大学的水生毒性和废水处理的世界级专家Susan Jobling研究团队联手,进行了一系列实验。在实验中,他们证实了TAMLs能够降解城市污水中的17α-炔雌醇,并显著减少其导致的雄性鱼类雌性化现象,而且鱼类在含有微量TAMLs的环境中并未显现出不良副作用。另外,使用TAMLs处理雌激素的方法成本很低每千克催化剂可以处理数万吨的废水


这项研究成果发表在《Scientific Reports》上。


http://www.nature.com/srep/2015/150612/srep10511/full/srep10511.html


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