亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物降解技術(shù)

        2021-01-09 08:53:48劉一帆蘇州科技大學(xué)江蘇蘇州215000
        化工管理 2021年26期
        關(guān)鍵詞:甲胺磷樂(lè)果有機(jī)磷

        劉一帆(蘇州科技大學(xué),江蘇 蘇州 215000)

        0 引言

        有機(jī)磷農(nóng)藥是我國(guó)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中曾經(jīng)廣泛使用的環(huán)境殺蟲(chóng)劑,其由于殺蟲(chóng)效果明顯且廣譜的優(yōu)點(diǎn)受到了人們的歡迎,在發(fā)展過(guò)程中逐漸取代了有機(jī)氯農(nóng)藥。但在這種農(nóng)藥大范圍應(yīng)用的過(guò)程中,其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響也日漸突出,在水體和土壤環(huán)境當(dāng)中殘留的有機(jī)磷農(nóng)藥在物理遷移和化學(xué)轉(zhuǎn)化之后,會(huì)逐漸隨著食物鏈進(jìn)入人體和其他生物體內(nèi)產(chǎn)生影響。

        1 有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物降解概述

        作為農(nóng)業(yè)大國(guó),我國(guó)每年由于有害昆蟲(chóng)、雜草等病原微生物造成的平均損失能夠達(dá)到25%。化學(xué)防治手法通常是農(nóng)民的首選,主要原因在于這種防治方式具有藥品種類(lèi)多、藥效好且見(jiàn)效快的優(yōu)勢(shì),同時(shí)應(yīng)用范圍很廣,適用于大部分農(nóng)作物和蟲(chóng)害防治。大量使用有機(jī)磷農(nóng)藥在保障病害殺滅率,提升糧食產(chǎn)量的同時(shí)也導(dǎo)致了比較嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。

        有機(jī)磷農(nóng)藥降解技術(shù)屬于解決農(nóng)藥對(duì)食物和環(huán)境污染的主要途徑,當(dāng)下可用的方法有很多,即化學(xué)降解、物理降解和生物降解等。傳統(tǒng)的化學(xué)和物理降解效果較高,其明顯的弊端就是需要投入較高成本,且使用不當(dāng)很容易產(chǎn)生二次污染。在此種技術(shù)的處理下,有機(jī)磷農(nóng)藥最終會(huì)降解為水、二氧化碳等低環(huán)境負(fù)擔(dān)物質(zhì),不僅成本低,且對(duì)環(huán)境也不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

        2 降解有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物分類(lèi)

        最早在受到有機(jī)磷農(nóng)藥污染的土壤當(dāng)中,分離出的微生物是黃桿菌,這種微生物能夠?qū)α颉⒘桩a(chǎn)生明顯的降解作用,這種微生物也是最初發(fā)現(xiàn)的降解菌。后續(xù)又有技術(shù)人員在受有機(jī)磷農(nóng)藥污染的土壤當(dāng)中分離出了假單胞桿菌,同樣對(duì)硫、磷有明顯的降解作用。到目前為止,在自燃環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的能有機(jī)磷農(nóng)藥降解微生物包括細(xì)菌、真菌等種類(lèi)已經(jīng)十分繁多,其中應(yīng)用率最高的有黃桿菌屬、芽孢桿菌等。需要注意的是,一般情況下在自然界中分離出來(lái)的降解有機(jī)磷真菌數(shù)量較少,尤其是與細(xì)菌相比,但真菌對(duì)有機(jī)磷的降解效果要明顯優(yōu)于細(xì)菌,且遺傳形狀也比較穩(wěn)定,并不會(huì)由于傳代產(chǎn)生解磷活性降低的情況。

        3 有機(jī)磷農(nóng)藥微生物降解途徑

        微生物對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的降解方式可以分為兩種,其中一種是與酶產(chǎn)生相互反應(yīng)達(dá)到降解目的,即將降解菌直接用于受污染土壤,在一系列酶促反應(yīng)之后,就能夠達(dá)到將有機(jī)磷轉(zhuǎn)化分解成無(wú)毒物質(zhì)的目的,也就是常見(jiàn)的微生物降解農(nóng)業(yè)。另一種則是非酶促降解,指的是微生物自身活動(dòng)引發(fā)環(huán)境變化,間接達(dá)到降解有機(jī)磷農(nóng)藥的效果,常見(jiàn)的有礦化作用和生物濃縮等。

        針對(duì)不同的作用方式,還可以將微生物的酶促降解劃分成三種,首先是部分微生物可以利用農(nóng)藥或者分子中的部分作用作為能源被微生物利用。其次是微生物能夠通過(guò)共生作用實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的降解,需要注意的是一旦遇到結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的農(nóng)藥,就需要依靠?jī)煞N以上微生物共同產(chǎn)生作用達(dá)到降解目的。最后是部分微生物會(huì)在保護(hù)自身的過(guò)程中降解有機(jī)磷農(nóng)藥,常見(jiàn)的有機(jī)磷農(nóng)藥當(dāng)中含有磷酸三酯,磷在于雙鍵和氧或者硫相互結(jié)合達(dá)到降解目的。簡(jiǎn)單講就是若農(nóng)藥當(dāng)中的磷酯鍵水解,則有機(jī)磷農(nóng)藥的污染性和毒性都能夠得到大幅度降低[1]。

        4 有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物降解技術(shù)

        4.1 降解菌種類(lèi)

        當(dāng)下人們分離出的能夠?qū)τ袡C(jī)磷農(nóng)藥產(chǎn)生降解作用的微生物菌群已經(jīng)有很多,且可選種類(lèi)也十分多樣。

        眾所周知,細(xì)菌適應(yīng)性很強(qiáng),且有可能在降解過(guò)程中誘發(fā)突變菌株,因此在微生物降解工作當(dāng)中受到的重視程度始終很高。至今為止已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)和分離出的細(xì)菌主要由假單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬、沙雷氏菌屬等。

        真菌的主要優(yōu)勢(shì)在于降解能力很強(qiáng),在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中也比較常見(jiàn),常用的有曲霉屬、木霉屬等。我國(guó)曾有技術(shù)人員在長(zhǎng)期搖床馴化培養(yǎng)過(guò)程中,從受到有機(jī)磷農(nóng)藥污染的土壤當(dāng)中篩選出了能夠在高濃度氧化環(huán)境當(dāng)中正常生長(zhǎng)的曲霉菌株。這種菌株在28 ℃高濃度氧化樂(lè)果環(huán)境下對(duì)有機(jī)磷的降解率能夠達(dá)到70%左右。

        除上述內(nèi)容外,部分藻類(lèi)也能夠?qū)τ袡C(jī)磷農(nóng)藥產(chǎn)生良好的降解作用,如小球綠藻屬就能夠?qū)α蛄缀图装枇椎扔袡C(jī)磷種類(lèi)產(chǎn)生明顯的降解效果。

        4.2 降解菌來(lái)源

        我國(guó)當(dāng)下獲得能夠?qū)τ袡C(jī)磷農(nóng)藥產(chǎn)生反應(yīng)的微生物途徑主要有三種:首先是在已經(jīng)受到有機(jī)磷農(nóng)藥污染的土壤、水體和污水處理廠(chǎng)當(dāng)中,采取合理手段篩選、馴化、富集以及分離,就能夠得到有效降解有機(jī)磷農(nóng)藥的菌株。具體篩選方式可以研究人員的日常工作為例。如:某研究人員使用室內(nèi)培養(yǎng)的方法在含有樂(lè)果的土壤當(dāng)中分離出了能夠在高濃度樂(lè)果中生長(zhǎng),甚至能夠?qū)?lè)果作為碳源的銅綠假單胞菌株,實(shí)驗(yàn)表明這一菌株對(duì)樂(lè)果的平均降解量能夠達(dá)到1 306.33 mg/L·60 h。另一研究人員在正常土壤當(dāng)中也分離出了頭狀葡萄球菌和糞產(chǎn)堿菌,這兩種菌株在甲胺磷濃度500 mg/L,30 ℃環(huán)境下,180 r/min的搖床上培養(yǎng)了72 h,最終檢測(cè)發(fā)現(xiàn)對(duì)甲胺磷的降解效果能夠分別達(dá)到58.49%和65.80%,效果較好。再如:某研究團(tuán)隊(duì)從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水當(dāng)中分離出了以馬拉硫磷作為碳源和磷源的細(xì)菌共五株,其中四株屬于產(chǎn)氣腸桿菌,一株是蘇云金芽孢桿菌[2]。

        其次是定向培育優(yōu)良菌種的方式,這也是近年來(lái)我國(guó)的重點(diǎn)研究方向之一。這種方式就是在人為影響下多次施藥,最終在土壤當(dāng)中培育分離出能夠降解有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物,具體可以研究人員的日常工作為例。如:某工作人員使用受到甲胺磷污染的廢水,分離出細(xì)菌樣品,最終找出了能夠?qū)⒓装妨鬃鳛槲ㄒ惶荚磳?shí)現(xiàn)降解的巨大芽孢桿菌。經(jīng)過(guò)氣相色譜檢驗(yàn)之后,研究人員發(fā)現(xiàn)這一菌株對(duì)甲胺磷的降解效果十分明顯,在48 h和96 h內(nèi)分別能夠達(dá)到49.24%和98.20%的降解率,效果良好,在使用時(shí)注意延長(zhǎng)時(shí)間即可。

        最后是通過(guò)化學(xué)誘變劑獲取新的降解菌株,依舊以研究人員的工作過(guò)程為例,某研究人員在紫外誘變育種的技術(shù)輔助下,在假單胞菌當(dāng)中篩選出了S-232。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),S-232在30 ℃,同時(shí)搖床220 r/min的環(huán)境下靜置6 d,對(duì)甲胺磷的降解率能夠達(dá)到74%,和假單胞菌的降解率相比有所提高。

        4.3 微生物降解機(jī)理

        微生物對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的降解方式具體分為兩種,一種是將微生物直接作用于有機(jī)磷農(nóng)藥,本質(zhì)上就是粗沒(méi)反應(yīng),具有氧化、還原、水解等作用,需要使用本身就含有能夠降解有機(jī)磷的酶系基因。雖然微生物原本沒(méi)有能夠降解有機(jī)磷農(nóng)藥的酶系,但在農(nóng)藥的影響下,微生物自身的基因逐漸產(chǎn)生改變,形成了新的降解酶系。如:某次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大腸桿菌產(chǎn)生的磷酸酯酶能夠打開(kāi)P=S鍵。實(shí)驗(yàn)小組中的研究成員也分離出了能夠在不同程度上大段甲胺磷P=N、P=S和P=O鍵的菌株,并能夠?qū)⑵渫耆D(zhuǎn)化,最終成為PO43-。

        在分離到的抗輻射不動(dòng)桿菌降解甲基對(duì)硫磷的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),整個(gè)反應(yīng)降解過(guò)程都不產(chǎn)生中間產(chǎn)物,因此他認(rèn)為這種不動(dòng)桿菌USTB-04能夠促使苯環(huán)上的C-C鍵斷裂,并不是直接作用于P=O鍵。

        另一種是指微生物活動(dòng)能夠改變環(huán)境功能,從而產(chǎn)生降解有機(jī)磷農(nóng)藥的效果。常見(jiàn)的有三種方式,第一是礦化作用。如某研究人員使用長(zhǎng)期使用“毒死蜱”土壤進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)DLL-1能夠在24 h之內(nèi)完全降解100 mg/L的毒死蜱,效果極好。第二是共代謝作用。如某研究人員用菌株L3,以共代謝的方式降解樂(lè)果,結(jié)果顯示,在120 h內(nèi)對(duì)了過(guò)的降解率在29.9%,有一定效果。第三是種間協(xié)同代謝,即在同一環(huán)境當(dāng)中,多種微生物聯(lián)合對(duì)某種有機(jī)磷農(nóng)藥產(chǎn)生降解作用,常用的方式是培養(yǎng)混合菌。

        4.4 微生物降解廣譜性

        當(dāng)前已經(jīng)有研究結(jié)果顯示,一種有機(jī)磷農(nóng)藥可以被多種微生物降解。且我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用的有機(jī)磷農(nóng)藥結(jié)構(gòu)基本相同,因此大部分微生物都能夠?qū)Χ喾N農(nóng)藥達(dá)到降解效果。

        需要注意的是有機(jī)磷農(nóng)藥的種類(lèi)繁多,通常不會(huì)在環(huán)境中單獨(dú)存在,因此尋找廣譜性降解有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物菌群是未來(lái)相關(guān)研究的主要方向之一。

        如節(jié)桿菌B-5具有降解異唑磷、毒死蜱、苯硫磷等多種有機(jī)磷農(nóng)藥的效果,具體速度會(huì)根據(jù)底物不同產(chǎn)生變化。這種節(jié)桿菌對(duì)異唑磷的降解效果最好,能夠在1 h內(nèi)使10 mg/L的異唑磷完全降解。

        5 結(jié)語(yǔ)

        微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥的應(yīng)用前景十分廣泛,但當(dāng)下產(chǎn)生的研究成果大部分是在實(shí)驗(yàn)室條件下完成的,后續(xù)工作的重點(diǎn)就是打破推廣局限性,同時(shí)將繼續(xù)研究的重點(diǎn)集中在尋找高效降解有機(jī)磷的菌種以及提高降解效率。因此,有機(jī)磷農(nóng)藥微生物降解技術(shù)的商品化和普及是該技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

        猜你喜歡
        甲胺磷樂(lè)果有機(jī)磷
        可樂(lè)果,尼日爾的快樂(lè)果
        乙酰甲胺磷及其代謝物甲胺磷在水稻上的殘留試驗(yàn)研究
        有機(jī)磷化工廢水治理方法探討
        神奇美味可樂(lè)果
        秘密
        清明(2016年6期)2016-12-17 15:35:25
        有機(jī)磷改性納米SiO2及其在PP中的應(yīng)用
        有機(jī)磷中毒致周?chē)窠?jīng)損害的電生理研究
        固相萃取填料對(duì)有機(jī)磷農(nóng)殘萃取效率
        甲胺磷生物降解酶對(duì)韭菜中農(nóng)殘生物修復(fù)效果研究1)
        乙酰甲胺磷及代謝物在銀耳及培養(yǎng)料中消解殘留規(guī)律*
        免费av一区二区三区| 国产在线白浆一区二区三区在线| 久久精品女人天堂av麻| 国产高颜值女主播在线| 99精品人妻少妇一区二区| 欧美日韩不卡中文字幕在线| 久草国产手机视频在线观看| 国产真实一区二区三区| 无码字幕av一区二区三区| 熟妇人妻中文字幕无码老熟妇| 国产一区二区丁香婷婷| 可以直接在线看国产在线片网址| 亚洲精品无码av人在线观看| 丰满少妇愉情中文字幕18禁片| 成人国产精品高清在线观看| 91国产自拍精品视频| 色欲综合一区二区三区| 白嫩少妇激情无码| 日韩极品视频在线观看免费 | 国产乱人精品视频av麻豆网站| 日韩精品一区二区三区中文| 99re这里只有热视频| 国产精品丝袜一区二区三区在线| 少妇高潮在线精品观看| 熟女少妇在线视频播放| 亚洲一区二区婷婷久久| 中文字幕精品久久一区二区三区| 国产av熟女一区二区三区| 亚洲av无码片在线观看| 亚洲一区二区精品久久岳| 亚洲国产综合人成综合网站| 国产又色又爽又黄刺激在线视频| 免费a级毛片在线观看| 精品国产夫妻自拍av| 亚洲线精品一区二区三区| 色婷婷综合中文久久一本| 丰满人妻一区二区乱码中文电影网| 熟女中文字幕一区二区三区| av在线播放亚洲天堂| 久久www免费人成精品| 成人免费xxxxx在线视频|