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西南大学硕士学位论文摘要 磷农药浓度的增加,菌株对其降解率逐渐下降,但去除绝对量有所提高,这可能与高浓度的 有机磷农药对菌株有一定的毒性作用和处理时间较短有关。在农业生产中,由于施药给土壤 中带来的残留农药量远远小于本研究中有机磷农药的使用量,若使用该菌种处理残留在土壤 中的有机磷农药,有望取得较好的降解效果。因此实验中选择l l 、m 。、n 。为研究菌株,进一 步研究它们的生长条件和对有机磷农药的降解条件。 通过正交实验,研究了菌株l 1 、m l 、n l 的生长条件( 温度、p h 值和n a c l 溶液浓度) 。 结果表明,温度对菌株生长的影响很大,菌株在3 0 - 4 0 0 c 生长较好,在2 0 0 c 时生长较慢,温 度过低会抑制菌株的生长,说明温度在菌株的生长过程中起着非常重要的作用。初始p h 值对 菌株生长也有非常显著的影响,菌株在中性和碱性条件下生长较好( p h 7 ) ,调节适当的p h 值在菌株生长过程中非常重要;n a c l 溶液浓度的影响非常接近,影响不大;各因素之间的交 互作用不明显。在温度为3 0 - 4 0 。c ,p h 值为7 左右,n a c l 溶液浓度为0 5g 咒的条件下,菌 株的生长状况较好。 在菌株降解有机磷农药条件的研究中发现,在有机磷农药浓度为1 2 5m g l 1 0 0 0m g l ,温 度为2 5 3 0 。c ,p h 为7 9 ,降解时间为3d 时,菌株对农药的降解效果较好。各因素的交叉效 果较小。控制降解条件可以大大提高有机磷农药的降解率。菌株对有机磷农药的耐受浓度可 达2 5 0 0m g l ,菌株可降解有机磷农药的最适浓度为1 0 0 0m g l ,大于有机磷农药使用说明书 的最高用量为8 0 0m 玑左右,说明菌株可以对有机磷农药进行有效的降解。 创造菌株最佳的生长条件和农药的代谢环境是获得最佳除磷效果的必然条件。影响生物 除磷的因素众多,而且每个因素对除磷效果的影响各不相同,只有找出各因素间的最佳组合, 才能达到最好的处理效果。 关键词:有机磷农药微生物降解菌株特征降解条件 n 西南大学硕士学位论文 a b s t r a c t s t u d yo n t h es c r e e n i n go f d e g r a d a b l e 】i c r o o r g a n i s m sf 0 ro r g a n o p h o s p h o r u sv l l c r 0 0 r 2 a n l s m s1 0 ru r 2 a n 0 d n 0 s d n o r u s p e s t i c i d e sa ndd e g r a d a t i o nc o n d i t i o n s m a s t e rc a n d i d a t e :1 a n gl i a n 2 一一 s u p e n ,i s o r :p r o fj i n z h o n gz h a n g a bs t r a c t t h eu s eo fp e s t i c i d e sc a ne n s u 他s t a b l ep r o d u c t i o na n di n c r e 笛ep r o d u c t i o no fa 鲥c u l t u 陀 h o w e v e r i tm a yb n n gs o m ei i l f l u e n c e s0 ns o i l ,a i r 舡l dw a t c re n v i r o n m e n t s o m eo r g 甜l o p h o s p h o n l s p e s t i c i d e sh a v es o m ec h 她l c t e i i s t i c so fs 仃0 n gt o x i c i 饥s l o wd e g r a d a t i o n 柚d1 0 n ga c t i t i m e ,柚d m a ye x i s ti n 也es o i lf o ra1 0 n gt i l i l e ,舸c hc a u sp e s t i c i d er e s i d u e st ob es u p e r s t a l l d a r d 柚dd s h 姗t oh u m a nh e a l t l lt l l m u g hf o o dc h a i l l t h e r e f 0 陀,i ti so fg r e a ts i g n m c 锄c et os t i l d yt l l e d e g r a d a t i o no fo r g a n 叩h o s p h o m sp e s t i c i d e s c v e n t i o n a ic h e m i c a ld e 目r a d a t i o nm e t l l o di s t o h y d r o l y z eo 曙m 叩h o s p h o n 塔p e s t i c i d e su s 协gs 廿0 n gb a ,b u ti t i sl o we m c i e n c y a i l d 删u l y h y d r 0 j y s a t e sa r ea l s o 也e 锄v i r o 啪e mp o l l u t a i l t s 。m i c r o o 唱a n i s m sa 他i m p o n 柚tb i m 陀s o u r c 髓i i l b i o r e m e d i a t i o nb e c a u s et 1 1 e yh a v em 觚yk i f l d s ,锄da 他f 瓠tv a a t i o n 卸de a s yt om a n i p u l a t e s o m e s t u d i e si n d i c a t e dt h a ti ti se 腩c t i v et 0d i s p 0 o r g 锄叩h o s p h o m sp e s t i c i d e si nm e 锄“r o 衄圮n tu s i n g i i i i c r 0 0 r g a n j s m so rd e g r a d a t i o ne i l z y i i l e sp r o d u c e db yi n j c r 0 0 r g 锄i s m s 锄dh 硒s h o w np m i i l i s i n g 印p l i c a t i o np m s p e c t h o w e v e r i i l i c r o b i a ld e g r a d a t i a b i l i t i e sh a v el a 唱ed i 脏他n c e sb c t 、v c e nm e l a b o m t o r y 卸d 尬t u r a le n v i 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u d g eo fs w a g ed i s p o s a lp o o ji nap e s t i c i d ep l 锄t 啪si 塔e d 硒b a c t e 血ls o u r c e ,l4s 舰沁 w a u ss e p 啪t e db yd o m e s t i c a t i o n 锄ds c r e e n i n g ,锄dt l l ec u l t i l nc h 啪c t 喇s t i c s 觚di n d i v i d u a ls h a p e w e r eo b s e r v e d t h i r t e e ns 廿a i n sw e r ep 他l i m i n 撕l yi d c n t i f i e d 弱p 船“d b m d 刀口s ,如d0 n es 仃甚i nw 弱 彳c 胁p 玉d 6 口c 甜 c o r d i n g t o b e r g 盯,ss y s t e mb a c t e r i o l o g i c a lh a n d b l ) 0 k a m o n gt i i e m , 鼢删锄册珊h a db e n e rd e g r a d a t i o ne 疏c tf o ro r g 锄d p h 0 s p h o m sp e s t i c i d e s t h er e s u l t ss h o w e dt i l a tl 1 ,m i 姐dn ls t r a i t l sl l a d9 0 0 dd e g r a d a t i o ne 艉c t6 汀r o g o r ,o m e t h o a t e 觚dm e t h a n l i d o p h o s ,f e s p e c t i v e ly a n e r7h ,i l l ed e g r a d a t i o n 髓t e s 谳爬4 6 9 9 ,4 6 7 1 a n d4 5 4 5 f o rt l l et h r e ep e s t i c i d e s ,r e s p e c t i v e l y m o r e o v e r ,出ed e g r a d a t i o ne 彘c t so f 出es 妇i 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全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书,本论文:口不保密, 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名:危1 电 22 l 签字日期:伽g 年月歹日 导师签名:水弋生忠 签字日期:j 喈年易月夕日 西南大学硕士学位论文文献综述 第1 章文献综述 2 0 世纪6 0 年代以来,许多国家开始禁止或限制使用有机氯农药,使得有机磷农药逐步发 展成为国内外广泛生产和使用的农药产品,其产品已达上百种【l l 磷在生命物质中虽属微量元 素,却是物质转移、能量交换和信息传递等诸多生命过程中的重要调控物质。有机磷农药 ( 0 r g 锄o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e s ,o p s ) 的广泛使用无疑大大促进了农业生产,但同时该类农药 的大量生产和使用,造成了严重的环境污染,已经危及到人们的健康和经济的可持续发剧2 1 。 研究表明,有机磷农药具有诱变性和致畸胎性,哺乳动物的神经和免疫系统疾病大多与有机 磷农药相关,这些疾病包括疯牛病、海湾战争综合症、帕金森综合症等p 弓】。有机磷农药在土 壤中发生积累迁移,导致农产品中农药残留超标,引发食品安全问题,也制约了我国农产品 的出口。因此迫切需要建立一种有效方法用于治理环境污染以及去除农产品的农药残留。 2 0 0 1 年我国农药生产产量为7 8 7 2t ,有机磷农药占6 0 。其中常用的有机磷农药,如甲胺 磷、乐果、氧化乐果、甲基对硫磷、对硫磷、甲基异硫磷、久效磷、甲拌磷、杀扑磷等【6 ,7 】, 在国内大量生产和广泛使用。一些有机磷杀虫剂如甲胺磷、对硫磷、久效磷等剧毒杀虫剂在 国际上已是禁用产品或限翩的品种呻】。随着可持续发展农业呼声的高涨和人们生活质量的提 高,农产品农药残留和农药环境污染日益受到人们的广泛关注。 据国家环保局2 0 0 4 年发布的信息,农药残留污染己被列为环境污染重点治理的工程之列。 虽然国家已出台有关措施限制甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺等五种高毒有机 磷农药的生产与销售,但是由于有机磷农药的长期超量施用,致使目前有机磷农药的污染成 为了农业生产环境中最严重的污染源之一,因此有机磷农药残留污染的治理己成为环境污染 治理工作的重中之重。如何消除有机磷农药对环境和人类的危害,已成为事关人类健康和国 民经济发展的问题。 1 1 有机磷农药污染现状 农药是现代农业中防治病、虫、草害的有效的植保措施之一,为我国以r 与世界7 的耕地 面积养活世界2 2 的人口,做出了巨大贡献。据2 0 0 3 年统计,以有机磷农药即甲胺磷、甲基对 硫磷、乐果、马拉硫磷、敌百虫、敌敌畏、氧化乐果、对硫磷、毒死蜱等为代表的农药,仍 然占据我国农药的主导市场由于不合理的使用,农药在为人类社会带来巨大经济效益的同 时,也带来了环境污染和人畜中毒等多种社会问题。李顺鹏等【9 】的研究表明,目前我国农药使 用技术水平较低农药的利用率仅为2 0 ,而8 0 或更多的农药在施用后进入了水体、土壤和 空气中,对非靶标生物和各个生态因子产生了严重的影响,最终导致农产品品质低劣和农药 残留超标。加入、胛o 后,国内外市场对农产品中农药残留的严格要求,向我国农产品提出了 西南大学硕士学位论文 文献综述 严峻的挑战。因此,如何降低农产品中有机磷农药的残留和解决农田生态系统中有机磷农药 污染问题,已经成为急需解决的问题。 1 1 1 有机磷农药的微生物降解在治理农药污染工作中的地位 农药进入土壤、空气和水体后,给生态环境带来了严重污染。而生活在这些环境中的微 生物,为了自身生存的需要,与这些污染源一直在进行着不懈的斗争,随着时间的推移,微 生物与这些污染源之间形成了一种协同进化关系,即微生物具备了降解和利用这些污染源的 机制,这种机制在土壤和水体微生物对周围的残留农药的降解和利用中表现得特别突出。 关于生态环境中残留农药的降解,目前研究者认为生态系统中普遍存在光解、水解、植 物修复、生物修复等降解途径,且这些降解途径与农药本身的化学性质、结构等都密切相关, 其中降解的主要途径是植物修复和生物修复( 主要是指微生物降解) ,而光解和水解作用效 果相对有限且过程漫长,因此自然生态系统中广泛存在的微生物,担负起了农药污染的“清 洁工”的重任。 国外从2 0 世纪5 0 年代,我国从2 0 世纪6 0 年代开始研究有机磷农药的治理技术,确认微生物 降解有机磷农药具有费用省、环境影响小、可最大限度降低污染物浓度、可用于其他技术难 以应用的场地等优点。农药的微生物降解是指在微生物作用下使农药的结构发生改变,导致 农药的化学和物理性质改变的过程,通过将农药从大分子化合物降解为小分子化合物,最后 成为h 2 0 与c 0 2 ,实现对环境的无害化降解。现已成为环境农药污染治理工作的热点。 1 1 2 可持续发展农业的重要保障 近些年来在农药降解菌特别是有机磷农药降解菌的富集分离、有机磷农药微生物降解的 途径、有机磷农药降解酶以及有机磷农药微生物降解的基因操作方面取得了重大进展。在生 产实际中,利用微生物降解菌剂降解生态环境中的残留农药和农产品表面的农药污染,将可 明显减少农民不必要的经济损失和所导致的社会问题;利用生物降解技术可以加速环境中外源 污染物的降解,同时也是一种经济、高效且对生态环境安全的清洁手段。但是到目前为止, 真正能够将其大量应鹏于生产实际的还很少,都局限于实验室的应用。通过了解生态系统中 降解有机磷农药的微生物的分布状况、掌握有机磷农药微生物降解的规律、探明微生物的有 机磷农药降解酶及其遗传特征,将有助于预测和控制生态系统中有机磷农药的污染动态,同 时为基因工程降解菌的构建、创新提供新的工具。 1 2 国内外研究现状 目前化学农药依然是保证作物增产、稳产的重要的和有效的手段。它的长期大面积使用 是我国农业生态系统最大的污染,直接威胁着人类的生存和农业的可持续发展。近些年来, 己取得了很大的研究进展,主要表现在: 2 西南大学硕士学位论文文献综述 ( 1 ) 许多有机磷农药的微生物降解菌株( 包括真菌、细菌等) 相继被分离和鉴定。 ( 2 ) 王永杰等【l o j 已报道的有机磷农药降解的途径,如氧化、还原、水解、缩合、异构化、 甲基化和去甲基化等,其实质是酶促反应。 ( 3 ) 有机磷农药降解酶,从已经筛选得到的降解菌株黄杆菌属中克隆的对硫磷降解酶基 因和假单胞菌属中克隆出对硫磷的水解酶,并对酶的特性进行详细研究,目前己经报道的与 降解有关的酶有加氧酶、脱氢酶、偶氮还原酶和水解酶等,并且开展了降解菌株降酶定位的 研究,随着现代分子生物学的发展,利用生物信息学手段克隆降解酶基因成为一种便利的方 式。 ( 4 ) 高效农药降解基因工程菌的构建,近年来,伴随着基因工程和分子生物学的发展, 研究者采用基因重组技术或原生质融合技术,将表达高效降解农药的酶的基因构建到表达载 体中获得工程菌,以提高具有降解作用的特定蛋白或酶的表达水平,从而提高降解效率, 扩大降解菌的降解谱和提高菌株对环境的适应性。闰艳春等【1 1 】将抗性尖音库蚊五带亚种的抗 有机磷农药基因克隆到质粒p r l _ 4 3 9 中,重组质粒中的醋酶基因已得到表达。 ( 5 ) 细胞固化技术在农药降解菌中的应用也取得了一定的进展。 目前农药降解菌研究的大部分工作还只局限于实验室。直接从环境中筛选获得的农药降 解菌降解速度慢,不能满足实际需要或经常发生变异导致降解能力丢失:经过驯化的降解菌投 放到坏境中,由于受到环境原有菌群的影响,不能成为优势菌,甚至拮抗而不能生长等。 目前微生物降解有机磷农药的途径研究得比较清楚,有机磷农药通常含有p o 键和p s 键, 某些有机磷农药( 如甲胺磷) 还含有p n 键。细菌对有机磷农药的降解一般是通过水解酶和转 移酶的作用进行的,主要作用于农药分子的p o 烷基。p 。o 芳基,o = p - n h 2 ,= c n h 2 ,使 有机磷农药被降解1 1 2 l 。a n g e l i c a 等也证实氯代过氧物酶可以切断有机磷农药中的p s 键。阮少 江等【”】推测甲胺磷的微生物降解是通过甲胺脱氢酶打断p n 键开始的。m a g e o n g 等1 4 1 报道大肠 杆菌产生的磷酸三酯酶能打开甲胺磷的p s 键。b e l l 0 r a m i r e z 等【1 5 l 也证实氯代过氧化物酶可以 切断有机磷农药中的p s 键。关于微生物降解有机磷农药的影响因素,目前发现与培养介质的 酸度提高和有机酸的产生有关,并且还有不少矛盾的数据。林启美等【1 6 】发现不同的微生物分 泌有机酸的数量和种类差别很大,真菌分泌的有机酸种类比细菌要多。但是,培养液中有机 酸总量与解磷量之间并不存在显著的相关性。赵小蓉等i l7 】的研究表明,微生物的解磷量与培 养液中p h 存在一定的相关性。但同时也发现培养介质p h 值的下降,并不是解磷的必要条件, 还有待于进一步研究。 自1 9 4 4 年德国拜耳公司首先发现有机磷具有杀虫特性,并制造出第一个杀虫剂对硫磷 ( 1 6 0 5 ) 以来,有机磷作为一类高效、广谱的杀虫剂被广泛应用,在很大程度上提高了农作 物的产量。但有机磷具有较强的毒性,大量使用后造成日益严重的环境与健康问题有机磷 农药可通过在残留等方式进入食物链,并在生物体中进行生物富集,从而造成致畸、致癌和 致突变等危害【为减轻有机磷农药对生物和环境的危害,减少不必要的损失,有机磷农药 3 西南大学硕士学位论文 文献综述 降解方法的研究日益紧迫。对此,各国的研究人员做了大量的研究工作,开发出生物法、活 性炭吸附法、碱解法、湿式氧化法和光催化降解法等一系列降解有机磷农药的有效方法。我 国多采用生物降解法,其中生物降解菌种的选择与纯化尤为重要【i 虮。 有机磷农药的降解主要有生物降解、化学降解、物理降解等方式,其中生物降解的作用 占重要地位。生物降解主要是微生物降解,具有费用省、环境影响小、可最大限度降低污染 物浓度等优点,可应用于其它技术难以应用的场合。为此微生物对有机磷农药的降解作用早 已受到人们关注【埘。2 0 世纪7 0 年代初就已经证实黄杆菌( 用a v d 施c 细他用够) a t c c 2 7 5 5 1 有 降解乙基对硫磷的生物活性。王倩如等【2 l 】报道了蜡样芽孢杆菌和嗜中温假单胞菌对甲胺磷农 药废水的降解。李淑彬等发现假单胞菌能高效降解甲胺磷。王永杰【2 3 1 等分离到1 株可广谱降 解有机磷农药的芽孢杆菌,并研究了不动菌属对乐果的降解。在真菌对有机磷农药的降解方 面研究相对较少。刘玉焕和李树彬【2 4 】分别报道了曲霉菌对乐果和甲胺磷的降解作用,其它还 有木霉菌、链格孢菌等。在自然界中存在可以降解有机磷农药的微生物,它们对水土保持、 环境净化具有非常重要的作用弘卯。 目前筛选到的有机磷农药降解高效菌主要有细菌、真菌和藻类。不同的微生物其解磷能 力差异很大。微生物对有机磷农药的降解主要有3 种方式: ( 1 ) 微生物直接以有机磷农药作为生长基质,在分解代谢该有机物的过程中获取生命活 动所需的能量及本身物质更新所需的原料。 ( 2 ) 共代谢:指微生物在其可利用的碳源存在时,对其原来不能利用的物质也可分解代 谢的现象。共代谢最早由l e a d b e n 盯和f 0 咖i 2 6 l 提出,他们发现产甲烷菌能够将乙烷氧化,但不 能利用它作为生长基质。共代谢反应中产生的既能代谢转化生长基质又能代谢转化目标污染 物的非专一性酶,是微生物共代谢反应的关键【2 6 日e 专一性酶经生长基质诱导合成,在基因水 平上通过基因抑制因子与操纵子的相互作用开启m r n a 的转录来完成【2 丌。 ( 3 ) 种间协同代谢:指同一环境中的几种微生物联合代谢某种有机磷农药。深入研究共 代谢和协同代谢,可为较难降解的有机磷农药的生物降解提供新的思路。 一般而言,解磷真菌在数量上远不及解磷细菌,从同一土壤上分离出来的解磷细菌可以 是解磷真菌的几倍、几十倍甚至上百倍但解磷真菌的解磷能力要强于细菌,且许多解磷细 菌遗传性状不稳定,在多次传代培养后容易失去解磷功能而真菌解磷性状一般较稳定不 易失去解磷功能1 2 9 l 为减少或消除有机磷农药广泛使用对环境和食品安全带来的负面影响,利 用微生物或微生物源酶制剂降解残留农药越来越受到重视。至今,已经分离出许多高活性的 降解菌,但农药降解微生物在室内与自然生态中的降解性能存在较大差异,如何发挥微生物 对农药的降解性能,有待更深入的研究。如何消除有机磷农药对环境和人类的危害,已成为 事关人类健康和国民经济发展的问剧3 0 1 。因此,迫切需要寻找对有机磷农药降解效果好的优 势菌种详细研究微生物的降解条件,并对降解过程进行监测研究,这正是本研究需要解决 的问题。 4 西南大学硕士学位论文 文献综述 1 3 微生物降解有机磷农药的途径 1 3 1 有机磷农药的物理化学性质 有机磷农药有如下特点: ( 1 ) 药效高,杀虫谱广。 ( 2 ) 化学结构变化多,品种数量大。 ( 3 ) 一些品种具有内吸性,施药方便。有利于保护益虫和昆虫天敌。 ( 4 ) 化学性质不稳定,易水解、氧化、热分解。 ( 5 ) 大多数对作物安全,不会产生药害。 ( 6 ) 在碱性条件下易分解。有机磷农药一般难溶于水( 乐果、敌百虫除外) ,易溶于有 机溶剂。在自然界易水解或生物、残留时间短,大部分品种不易在人畜体内累积。 农药微生物降解途径经过大量研究,综合来说,农药微生物降解的途径包括氧化、还原、 水解、缩合、异构化等。其实质是酶促反应。 1 3 2 有机磷农药的降解机理 有机磷农药大多数品种为磷酸酯类或硫代磷酸酯类化合物。其结构通式及几种典型的有 机磷农药化学结构式如图1 1 ,通式中r 1 、r 2 在我国目前生产的品种中多为甲氧基( c h 3 0 ) 或乙氧基( c 2 h 5 0 ) :x 为氧或硫原子;z 为烷氧基、苯氧基或其它更为复杂的取代基团,由 于取代的基团不同,可产生多种多样的化合物。有机磷农药按结构可分为磷酸酯、膦酸酯和 磷酰胺及其相应的硫代衍生物。 :袋: 奢帆臻农药结构遇式 州q 矽 c i ,、。( h ( o h ) c c i 敌百虫 吐 申胺确 兰:一 致敬畏 吼q 洲眦h j d : 图1 1 几种典型的有机磷农药化学结构式【3 1 1 f i g 1 - ic h e m i c a is t r u c t u r eo fs e v e r a it y p i c a lo r g a n o p h o s p h o r u sp e s t i c i d e s 有机磷农药是有毒农药中最普通的种类,虽然它的大量使用提高了作物的产量,但通过 对有机磷农药的毒性研究发现有机磷农药具有烷基化作用。能对动物和人体产生中毒症状, 而且对环境造成一定的危害,已引起国内外环境学家和农药学家的关注,并进行了大量有关 5 西南大学硕士学位论文文献综述 的环境降解研究工作,因此,有机磷农药降解的技术近几年也有了较大发展。有机磷农药降 解,是指有机磷农药在环境因素作用下,结构发生变化,从对环境有害的有机磷农药分子逐 步转化成对环境无害的小分子,如c 0 2 、p 0 4 、h 2 0 等。完成降解一般分为三步f 3 2 l : ( 1 ) 初级降解:有机磷农药的母体结构消失,特性发生变化: ( 2 ) 次级降解:降解得到的产物不再导致环境污染; ( 3 ) 最终降解:底物( 有机磷农药) 完全转化为c 0 2 、p 0 4 弘、h 2 0 等无机物。 影响有机磷农药降解的因素很多,除自身的结构外,还受微生物、光源、浓度、温度、 氧化剂、p h 值等多种环境因素的影响。微生物降解有机磷农药的主要作用点和酶的种类如表 1 1 所示: 表1 1 有机磷农药的主要作用点和酶的种类p 3 】 t a b i e1 - 1i a i na c t i o np o i n t so fo r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e sa n de n z y m a t i cs p e c i e s 作用位点p - g 烷基p - o 芳摹 瞻p n h - 烷基n 0 2 c p 苯环 酶的种类水解酶水解酶水解酶氧化酶还原酶裂解酶氧化酶 酶的催化亲核进对硫磷的甲胺磷水包括甲氧将硝基还碳磷键破苯环开环 作用攻脱烷 降解的途 解的主要基、乙氧原成氨基裂,有机 氧基径途径基等,有物矿化的 对硫机磷农药必要途径 磷、甲降解去毒 胺磷等的主要途 有机磷径 农药降 解途径 1 4 降解有机磷的微生物分离与富集 1 4 1 环境中降解有机磷农药的微生物分布 解磷菌分布表现出较强的根际效应( 根际土壤数量比非根际高的多,但不是根际微生物 的优势菌落) 。小麦和玉米根际土壤解磷菌数量要比非根际高l - 2 个数量级。但不同土壤,不 同作物根际,解磷菌种群分布存在一定的差异。有人发现东北的黑钙土中芽胞杆菌和假单胞 菌占优势,而黄棕壤和红壤中解磷菌种类繁多。夏玉米收获时期根际有机磷细菌主要是假单 胞杆菌和黄杆菌属。杨小蓉等发现土壤中氧乐果降解菌占细菌总数百分比上,秋季降解菌株 6 西南大学硕士学位论文 文献综述 所占百分比最大,在降解菌株中芽孢杆菌属在每一季节所占的比例都是最大的。 总体而言,芽孢杆菌属是耕地土壤的主要有机磷细菌,但林地和菜地土壤则主要是假单 胞菌属,有机磷细菌数量比无机磷细菌多。菜地土壤解磷细菌的数量和种类最多,而农田土 壤中解磷细菌最少,但农田土壤中解磷细菌占细菌总数的比例并不低,尤其是分解有机磷的 细菌,占细菌总数达到1 3 。林地土壤尽管有机质质量分数很高,但解磷细菌并不多。 1 4 2 降解有机磷农药的微生物种类 土壤微生物系包括细菌、真菌、放线菌、藻类等,它们均对土壤和农产品中农药残留具 有降解作用。细菌由于其生化上的多种适应能力以及容易诱发突变菌株,从而在降解农药的 微生物中占主导地位。土壤中农药降解菌并非特殊的微生物,它们在土壤中分布甚广。并且, 某种农药往往会同时有多种降解菌,同一种菌也会对多种农药具有降解作用。 表1 2 不同有机磷农药的降解菌f 2 8 】 t a b l e1 - 2m i c r o o r g a n i s m sf o rd e g r a d a t j o no fo r g a n o p h o s p h o r o u sp e s t i c i d e s 有机磷农药
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