甲胺磷農(nóng)藥殘留的微生物降解的研究.pdf

1、中國土地遼闊，是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用量較大。農(nóng)藥殘留污染問題異常突出。農(nóng)藥的大量使用帶來了負(fù)面影響，尤其是有機磷農(nóng)藥，在自然界進化中不存在大量針對性的降解微生物，降解作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于噴灑量，大量使用導(dǎo)致了“3R”(殘留residue、害物再猖獗resurgence、害物抗藥性resistance)，其中甲胺磷農(nóng)藥的殘留危害最大。加強其微生物降解的研究，對采取有效措施消除污染、凈化環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。本文對甲胺磷的降解做了如下研究。

2、 1.菌種選育及紫外誘變篩選高產(chǎn)菌株。從長時間、高農(nóng)藥污染的土壤中篩選甲胺磷降解菌，得到細(xì)菌一株命名為S-2，經(jīng)北京微生物所初步鑒定為假單胞菌。該菌株為革蘭氏陰性菌，短桿狀，在瓊脂培養(yǎng)基上表面較硬、光滑，不產(chǎn)色素，可以利用葡萄糖、蔗糖和麥芽糖，不可利用果糖和乳糖，對甲胺磷的耐受濃度可達2000mg/L，最適甲胺磷濃度為1000mg/L，它可以利用甲胺磷做氮源，且酶解甲胺磷效果較好，所選S-2菌對初始濃度為0.1％的甲胺磷6天可

3、降解65％。另外S-2對樂果有一定的降解效果，對DDV、對硫磷幾乎不能降解。本實驗還選出兩株酵母菌S-5、S-6，效果也較好。提高降解效率的手段大體包括兩部分：其一是獲得性能優(yōu)良的高產(chǎn)菌株；其二是配以優(yōu)良的發(fā)酵工藝、條件等外部因素。由于前者起著決定性的作用，因此有必要對其進行深入的研究。本文采用紫外線作為誘變劑進行誘變育種。通過死亡率確定誘變劑量。得到在30W紫外燈照射距離為35cm的情況下，照射時間為55s。性能較好的誘變菌性能穩(wěn)定性

4、較差，本實驗只得到了一株S-232相對較穩(wěn)定，繼代結(jié)果表明S-232降解農(nóng)藥的能力比S-2降提高了8～9％。 2.最佳發(fā)酵條件優(yōu)化及混合發(fā)酵。不同的微生物對培養(yǎng)基有不同的要求，初始碳源、氮源對微生物發(fā)酵的影響最大，本文通過對S-2發(fā)酵的初始碳源、氮源和pH值做正交試驗得到在碳源：氮源=6：4的情況下，pH=7.0時降解效果最好。在這三個因素中，碳源的影響最大說明碳源是S-2降解甲胺磷的營養(yǎng)源瓶頸。S-2發(fā)酵的各最佳單一因素為：

5、最佳溫度為30℃，最佳pH為6.7，專性好氧。目前，有關(guān)甲胺磷微生物降解的報道均為單一微生物單獨作用于甲胺磷實現(xiàn)其降解作用。本文從篩選出的菌株中挑選三株，以不同的比例配比共同降解甲胺磷，取得了更好的效果。這在同類文獻中未見報道。 3.降解機理的初步研究。到目前為止，對微生物代謝甲胺磷的途徑、產(chǎn)物及有關(guān)的酶系所知甚少。本文對S-2降解甲胺磷的途徑進行了進一步研究，得出了S-2體內(nèi)具有降解甲胺磷的酶類，初步斷定：S-2可由代謝產(chǎn)生

6、酸性磷酸酶，主要在胞外降解甲胺磷。S-2在甲胺磷誘導(dǎo)的情況下，這些降解酶類可大量聚積。用誘導(dǎo)過的菌液降解甲胺磷比未經(jīng)誘導(dǎo)的快了兩天左右。S-2降解酶切斷甲胺磷的N-P鍵，并利用-NH2作氮源，是S-2降解甲胺磷的一條重要途徑。另外，S-2具有酸性磷酸酶能切斷甲胺磷的P-O鍵，生成無機磷，但是含量不高。選用劉愛國先生的農(nóng)藥降解模型：C(t)=C0/(1+atr)(a＞0)；帶入?yún)?shù)得到各變量：C0=1.165；a=0.276；r=1.22