有机磷杀虫剂毒死蜱对土壤微生态的影响及其降解菌株DSP3的分离鉴定和降解特性的研究

【摘要】：本论文以浙江大学华家池校区农场的蔬菜大棚土为研究材料,综合运刚传统及现代分子 生物学手段,采用室内培养、纯培养及统计分析相结合的方法,全面探讨了有机磷杀虫剂毒 死蜱对土壤的微生物生态的毒性效应,并筛选分离到几株毒死蜱降解菌,进行了毒死蜱降解 途径的初步探讨,为建立有效的有机磷杀虫剂污染预警指标体系、环境质量评价及毒死蜱降 解菌的有效利用提供有益的参考。本研究所获主要结果如下: 1.以浙江大学华家池校区蔬菜大棚土为材料,采用室内培养方法,系统研究了用不同 浓度的外源有机磷杀虫剂毒死蜱处理对蔬菜大棚土壤可培养微生物种群多样性、土壤生物活 性以及酶活性动态变化过程的影响。研究结果表明:蔬菜大棚土壤各微生物类群和土壤酶对 不同浓度的毒死蜱具有各自不同的反应。毒死蜱能刺激放线菌数量增加,但不利于好氧细菌 和真菌的生长。毒死蜱刺激脱氢酶活性,抑制脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性。 2.本研究从蔬菜大棚土壤中分离到三株毒死蜱降解细菌(DSP3、DSP6、DSPll),能 以毒死蜱为唯一碳源和能源生长。三株菌中,DSP3的生长和毒死蜱的降解性能最好。经鉴 定,DSP3为产碱杆菌属(Alcaligenes),在14d中对培养基中含量为100mg/L的毒死蜱的 降解率可达94%。在土壤中,DSP3也具有良好的毒死蜱降解能力,并且推测DSP3和土著微 生物间可以形成一种稳定的微生物群落结构。 3.DSP3菌株的最适生长温度为30℃,最适pH为8.5。培养基初始pH为8.5时,随着培养 基中毒死蜱含量的增加,DSP3菌株的生长出现底物饱和现象。氮源NH_4NO_3、(NH_4)_2SO_4、 NaNO_3和(NH_4)_2HPO_4对DSP3菌株生长的影响差异不人,但氮源为NH_4NO_3时毒死蜱的降解 更为迅速。有机物酵母膏、蛋白胨及葡萄糖的加入在前三天,DSP3以这些有机物为碳源,延 滞了毒死蜱的降解,这些碳源消耗后,再利用毒死蜱作为碳源,出现降解高峰,且都可不同 程度地加快DSP3菌株对毒死蜱的降解。 4.毒死蜱降解菌株DSP3和菌株DSPll混合培养时,毒死蜱的降解速度显著加快。试验 中观察到以毒死蜱为唯一碳源和磷源时DSP3菌株的降解率要高于含有无机磷源的删培养 基;在MM培养基中添加适量的氮源,而不添加无机磷源也可以提高菌株DSP3的毒死蜱降解率。 这反映出,在毒死蜱污染的生物治理中减少磷源,添加氮源与多种菌株混培可能是一种更为 有效可行的方法。