综述：利用木质纤维素生物质衍生物吸附剂去除废水中内分泌干扰雌激素的研究现状

这篇综述系统评述了木质纤维素生物质吸附剂（特别是纤维素衍生物）在去除废水中内分泌干扰物（EDCs）如雌激素（E1/E2/EE2）的应用进展。文章重点分析了其吸附性能（0.8–133 mg/g）、可持续性优势，以及与活性炭（AC）相比的竞争力，为开发低成本、可再生的废水处理方案提供了重要参考。

　　

木质纤维素生物质吸附剂：对抗雌激素污染的新武器

摘要

水系统中广泛存在的内分泌干扰雌激素（E1/E2/EE2）对生态环境和公共健康构成严峻挑战。这类物质通过废水处理厂（WWTPs）进入环境，其浓度低至ng/L级即可引发水生生物雌性化和人类生殖系统疾病。传统处理方法如活性炭吸附虽有效但成本高昂，而木质纤维素生物质吸附剂凭借可再生、低成本和高吸附性能（部分材料去除率>90%）成为新兴解决方案。

雌激素的特性与环境危害

雌激素具有四环甾体结构，其疏水性和化学稳定性导致环境持久性。典型雌激素如雌酮（E1）、17β-雌二醇（E2）和17α-乙炔雌二醇（EE2）的log K_ow值在3.43-3.94之间，易吸附于沉积物。值得注意的是，EE2在1 ng/L浓度下即可诱导雄性鱼类卵黄蛋白生成，而人类长期暴露与乳腺癌、不孕等疾病密切相关。

木质纤维素吸附剂的优势

相比活性炭（AC），木质纤维素材料（如甘蔗渣、大豆壳）具有三大优势：

1. 可持续性：全球年产量超200亿吨，可转化农业废弃物；

2. 可修饰性：纤维素羟基可通过酯化/醚化引入功能基团，如羧甲基纤维素（CMC）能通过静电作用增强雌激素吸附；

3. 经济性：生产成本比AC低30-50%，且再生性能良好。

关键技术突破

石墨烯磁性锯屑生物炭复合材料展现出133.45 mg/g的E2吸附容量，其机制涉及π-π相互作用和微孔填充。而未经修饰的大豆壳对雌三醇（E3）吸附仅0.856 mg/g，说明化学改性对提升性能的关键作用。

未来方向

亟待解决的核心问题包括：建立WWTPs雌激素排放标准、开发纤维素衍生物定向修饰技术、评估实际废水矩阵中的竞争吸附效应。通过整合生命周期评估（LCA）和人工智能材料设计，有望实现吸附剂的规模化应用。

结语

木质纤维素吸附剂代表了一种"以废治废"的循环经济模式，其发展将助力实现联合国可持续发展目标（SDG 6）。随着表面修饰技术的进步，这类材料有望成为下一代水处理技术的核心组成部分。