锰氧化菌激活及生物氧化锰去除乙炔基雌二醇试验研究

翟俊，夏亦寒，成水平，田雨，王泉峰

(1.重庆大学 环境与生态学院，重庆 400045；2.同济大学 环境科学与工程学院，上海 200092)

乙炔基雌二醇(17α-ethinylestradiol，EE2)是一种典型的人工合成类固醇雌激素，主要应用于治疗脱发症、乳腺癌、前列腺等疾病，其中，大量未被人体利用的EE2以及代谢物会排放进入环境[1]。据统计，目前中国自然水体内的EE2浓度为5.7～70 ng/L[2-4]。然而，即使在如此低浓度的条件下，EE2也会对环境中非目标生物的生长、发育以及繁殖产生明显影响，甚至会通过食物链富集对生态安全和人类健康产生潜在威胁[5]。

污水处理厂是污水中各种污染物去除的主要场所，但其设计的初衷并不是为了完全去除有机药物，因此，对EE2的去除率较低，且吸附于污泥的EE2容易造成二次污染[6]。目前的EE2处理工艺，如高级氧化、膜工艺及过滤法等，虽然有较好的去除效果，但因其能耗较大及毒性副产物产生等问题，大规模应用受到限制[7]，因此，开发低环境风险的EE2处理技术具有重要的环境意义。

生物氧化锰是微生物(锰氧化细菌或真菌)氧化Mn2+而生成的一种无定形矿物[8]。大量研究表明，生物氧化锰具有优异的吸附和氧化性能，能够有效去除环境中许多种类的有机和无机污染物[8]。因此，利用生物氧化锰去除EE2具有较大的应用前景。锰氧化细菌(manganese-oxidizing bacterium，MnOB)可以通过直接[9-10]和间接氧化[11-12]两种机制实现对Mn2+的氧化。例如，MnOB可以分泌胞外锰氧化因子(如多糖、蛋白质)直接催化氧化Mn2+[9-10]。另外，MnOB自身生长代谢活动导致的环境条件改变(如提高pH值和DO)会加速Mn2+的化学氧化过程，实现间接氧化[11-12]。……