莠去津降解菌的分離鑒定、降解特性和機理及其修復效果.pdf

1、莠去津在上世紀50年代由瑞士汽巴-嘉基公司開發(fā)，由于成本低、除草效果好，迅速在世界范圍內(nèi)廣泛使用。莠去津主要用于玉米、高粱、甘蔗等，防除一年生禾本科雜草和闊葉雜草。長期大量頻繁使用莠去津導致農(nóng)田土壤及周圍水體的污染，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞，威脅人類健康，同時，其在農(nóng)田土壤的殘留對后茬敏感作物造成一定藥害。本文從土壤中分離篩選莠去津降解菌，研究降解菌對莠去津的降解特性及其可能的代謝途徑。主要研究結果如下:
　　從污染的土壤中篩選到以莠去

2、津為唯一碳源和氮源的降解菌群，通過16SrDNA及形態(tài)特征分析，混合菌由10種不同屬細菌組成，分別是脂肪桿菌屬（Pimelobacter sp.）A1、節(jié)桿菌屬（Arthrobacter sp.）A2、節(jié)桿菌屬(Arthrobactersp.)A3、屈曲桿菌屬（Ancylobacter sp.）A4、戈登氏菌屬（Gordonia sp.）A5、黃色桿菌屬（Xanthobacter sp.）A6、芽孢桿菌屬（Bacillus sp.）A7

3、、假黃桿菌屬（Pseudoxanthobacter sp.）A8、中慢生根瘤菌屬（Mesorhizobium sp.）A9、固氮螺菌屬（Azospirillum sp.）A10，其中對莠去津有降解效果的為A3、A4、A6、A7?；旌暇腥核饷富騮rzN、羥基莠去津乙胺基酰胺水解酶基因atzB、N-異丙基三聚氰酸一酰胺異丙胺基酰胺水解酶基因atzC、莠去津氯水解酶基因atzA、三聚氰酸酰胺水解酶基因trzD。A3、A4、A5、A6

4、、A7含三嗪水解酶基因trzN; A3、A4、A6、A7含羥基莠去津乙胺基酰胺水解酶基因atzB，A3含有N-異丙基三聚氰酸一酰胺異丙胺基酰胺水解酶基因atzC。
　　混合降解菌對莠去津的降解主要受濃度、溫度和酸堿度的影響，在pH7.0、30℃條件下，1mg/L莠去津48h降解率為70.0％，10mg/L莠去津48h后濃度已經(jīng)低于檢測限(0.01 mg/L)，100mg/L莠去津經(jīng)48h培養(yǎng)后降解率為65.2％;在pH7.0、10

5、mg/L條件下，20℃時培養(yǎng)72h莠去津降解率為58.6％，30℃時培養(yǎng)72h莠去津殘留濃度已經(jīng)低于檢測限，40℃時沒有降解效果;在30℃、10mg/L條件下，pH7.0時經(jīng)48h培養(yǎng)莠去津殘留濃度已經(jīng)低于檢測限，pH9.0時48h后莠去津降解率為85.8％，pH5.0時沒有降解效果。不同條件下降解速率大小為100mg/L＞10mg/L＞1mg/L,30℃＞20℃＞40℃, pH7.0＞pH9.0＞pH5.0。
　　UPLC-Q-

6、TOF-MS和HPLC-MS/MS檢測結果表明混合菌對莠去津的代謝產(chǎn)物包括羥基莠去津、N-異丙基三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸以及脲基甲酸鹽，混合菌對莠去津的降解屬于礦化過程，涉及脫氯水解、脫烷基、脫胺水解、開環(huán)等作用方式。
　　毒理實驗結果表明，混合菌對莠去津的降解為解毒過程。水培試驗中，與單獨添加莠去津處理組比較，加菌加莠去津處理中水稻株高、鮮重、和干重的抑制率分別減少了39.6％、40.0％、40.9％，與對照處理基本一致;土壤試