甲胺磷農藥殘留的微生物降解的研究.pdf

1、中國土地遼闊，是農業(yè)大國，農藥的生產和使用量較大。農藥殘留污染問題異常突出。農藥的大量使用帶來了負面影響，尤其是有機磷農藥，在自然界進化中不存在大量針對性的降解微生物，降解作用遠遠小于噴灑量，大量使用導致了“3R”(殘留residue、害物再猖獗resurgence、害物抗藥性resistance)，其中甲胺磷農藥的殘留危害最大。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菌株。從長時間、高農藥污染的土壤中篩選甲胺磷降解菌，得到細菌一株命名為S-2，經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，繼代結果表明S-232降解農藥的能力比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、產物及有關的酶系所知甚少。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體內具有降解甲胺磷的酶類，初步斷定：S-2可由代謝產生

6、酸性磷酸酶，主要在胞外降解甲胺磷。S-2在甲胺磷誘導的情況下，這些降解酶類可大量聚積。用誘導過的菌液降解甲胺磷比未經誘導的快了兩天左右。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藥降解模型：C(t)=C0/(1+atr)(a＞0)；帶入參數得到各變量：C0=1.165；a=0.276；r=1.22