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《浙江大学》 2010年
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两株拟除虫菊酯类农药降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

张海军  
【摘要】: 拟除虫菊酯类农药是模拟天然除虫菊酯合成的一类含有多个苯环结构的广谱性杀虫剂,具有高效、低毒、耐光、热等特点,在农产品生产中被广泛使用。但由于这类农药在环境中稳定、降解速度慢、降解率低,残留量高,因而带来了环境和食品安全问题。目前,对拟除虫菊酯类农药降解菌的研究大多数针对单一菌株对某一或少数几个农药,而同时能降解多种拟除虫菊酯类农药的菌株或混合菌对多种菊酯农药的报道较少。鉴此,本研究从杭州农药厂拟除虫菊酯类农药生产车间下水道处驯化过的污泥中筛选出2株能同时对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯3种拟除虫菊酯类农药的高效降解菌株M6R9和M5R14,对其进行了分析鉴定,研究单一菌及混合菌对3种菊酯类农药的降解特性,以期为降低农产品除虫菊酯类农药的残留控制提供科学依据。主要研究结果如下: 1、运用气相色谱同时测定联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯农药残留的方法研究发现:石油醚对水样中3种菊酯的萃取效果最最理想,3种菊酯类农药的含量与峰面积呈线性关系,在0.001~20mg·L~(-1)的线性范围内,相关系数均在0.99以上,联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的最小检出限分别为0.001、0.003和0.002mg·L~(-1)。低、中、高3个添加水平的回收率在95.37%至103.41%之间,变异系数在2.36%至4.11%之间,符合农药残留提取标准要求。同时高温灭菌对培养液中3种菊酯浓度的变化并没有显著的影响。结果表明,该方法简便快捷,适合多种拟除虫菊酯类农药残留的同时测定。 2、拟除虫菊酯类农药降解菌M6R9的分离鉴定及降解特性研究表明:菌株M6R9经鉴定为产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes),该菌为革兰氏阴性好氧型杆菌,大小约为长(0.8-1.9)μm、宽(0.5-1.0)μm,能够以3种菊酯农药为碳源生长。在通气、pH 7.0、温度(25-30)℃、接菌量OD_(415)nm=0.2、农药浓度100 mg·L~(-1)和转速180 r·min~(-1)的环境条件下,对含有联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯各100 mg·L~(-1)的混合培养基培养3天,发现该菌对3种菊酯降解效果最好,降解率分别为55.74%、55.11%和56.96%,且降解过程满足一级动力学方程模型,降解半衰期(t_(1/2))分别为65.4、70.7和68.6h。3种菊酯农药降解率与接菌量、通气量和振荡速率呈正相关。 3、拟除虫菊酯类农药降解菌M5R14的分离鉴定及降解特性研究表明:菌株M5R14经鉴定为缺陷假单胞菌(pseudomonas diminuta),该菌为杆菌,好氧型,球形,大小(0.3-0.7)μm,革兰氏阴性,能够以3种菊酯为唯一碳源生长,在通气、pH6.0-7.0、温度30℃、OD_(415nm)=0.2、农药浓度100 mg·L~(-1)、转速180 r·min~(-1)的环境条件下降解效果最好,在该条件下,对含联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯各100 mg·L~(-1)的混合培养基,培养3天,3种菊酯农药的降解率分别为43.78%、43.91%和43.75%,且降解过程满足一级动力学方程模型,降解半衰期(t_(1/2))分别为97.6、106.6和101.9h,3种菊酯农药降解率与接菌量、通气量、振荡速率呈正相关。 4、通过混合菌对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的降解特性研究发现:混合菌对3种菊酯的降解过程满足一级动力学方程。在含联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯各100 mg·L~(-1)的基础培养基中、接菌量相同(单一菌OD_(415nm)均为0.2,混合菌中M6R9和M5R14的OD_(415nm)各为0.1),30℃、pH 7.0、180 r·min~(-1)下培养3天,发现混合菌对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的降解率分别比单一菌M6R9和M5R14提高2.5%、3.4%、2.3%和14.5%、14.6%、15.5%,半衰期分别缩短8.1、14.8、13.1h和40.3、50.7、46.4h,表明混合菌对联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的降解存在协同作用,即混合菌可提高3种菊酯农药残留的去除率。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X172

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【引证文献】
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