擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的微生物手性降解特征.pdf

1、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是手性農(nóng)藥的重要品種，但其對環(huán)境的污染也是人類所面臨的難點問題之一。農(nóng)藥污染的微生物修復(fù)一直是環(huán)境科學(xué)工作者研究的重要課題。微生物降解是農(nóng)藥在環(huán)境中消解的主要方式。此外，一種菊酯農(nóng)藥含有不同的對映異構(gòu)體，通常會顯示出不同的生物活性、生理毒性和環(huán)境歸趨。深入了解菊酯農(nóng)藥的對映體降解行為特征將大大提高人類對手性農(nóng)藥選擇性行為的理解和認識，以便對其環(huán)境歸趨和生態(tài)風(fēng)險性進行更準確的評估。
　　本文選取了高效氟氯氰菊酯和甲氰

2、菊酯兩種菊酯類農(nóng)藥，系統(tǒng)地研究了其在土壤中以及在篩選出的優(yōu)勢菌株作用下的選擇性降解行為。本文采用非手性和手性高效液相色譜法進行分析，具體試驗內(nèi)容如下:
　　1)高效氟氯氰菊酯在土壤中對映體選擇性環(huán)境行為的研究
　　深入研究了高效氟氯氰菊酯在石家莊黃土和武漢紅土中的對映體選擇性行為。高效氟氯氰菊酯的降解半衰期分別為6.80 d和7.53 d，且反式體在兩種土壤中的降解速度均快于順式體，各個異構(gòu)體均存在選擇性降解，降解速度為:1

3、R-trans-αS＞1 S-trans-αR＞1R-cis-αS＞1S-cis-αR。此外，試驗數(shù)據(jù)均表明在堿性條件下更有利于農(nóng)藥的降解，且紅土的環(huán)境條件更有利于高效氟氯氰菊酯對映體選擇性降解的產(chǎn)生。
　　2)高效氟氯氰菊酯的降解微生物篩選、鑒定及對映選擇性降解的研究
　　系統(tǒng)地研究了從石家莊黃土和武漢紅土中篩選出來的高效降解菌株z-1、z-2和h-1對高效氟氯氰菊酯的降解情況。通過種屬鑒定:z-1為紡錘形賴氨酸芽孢桿菌，

4、z-2為酯香微桿菌，h-1則為毛孢子菌屬。在此基礎(chǔ)上，詳細研究了高效氟氯氰菊酯選擇性降解，結(jié)果表明:z-1和z-2均優(yōu)先降解順式異構(gòu)體，h-1則優(yōu)先降解反式異構(gòu)體。此外，菌株z-2對該菊酯農(nóng)藥反式體有良好的映體選擇性降解。但菌株z-1和h-1則并沒有表現(xiàn)出明顯的對映體選擇性降解。最后，研究了調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH測定對降解效果的影響，結(jié)果表明:堿性環(huán)境更有利于菊酯農(nóng)藥的生物降解，與土壤中的降解規(guī)律一致。
　　3)甲氰菊酯的降解微生物篩選、

5、鑒定及對映選擇性降解的研究
　　系統(tǒng)地研究了從污泥中富集培養(yǎng)、篩選得到的高效降解菌株w-10對甲氰菊酯的降解效果，菌株w-10經(jīng)16S rDNA鑒定為糞產(chǎn)堿桿菌。測定結(jié)果表明:降解符合一級動力學(xué)模型，且不存在對映體選擇性。在優(yōu)化甲氰菊酯降解條件試驗中，該菌在設(shè)定條件下的最佳溫度為30℃，最適pH為7.0，最優(yōu)接種量為5.0％。最后，降解廣譜性測試表明，w-10可高效降解氯菊酯和高效氟氯氰菊酯，對氯菊酯優(yōu)先降解順式體，對高效氟氯氰菊