拟除虫菊酯降解菌的筛选、鉴定及降解性能研究

【摘要】： 拟除虫菊酯是科学家在天然除虫菊的结构上,利用手性催化、光学重排等方法获得的一类高效、安全、新型杀虫剂。随着有机氯、有机磷等高毒性、难降解的农药的禁用,拟除虫菊酯的使用量迅速增大,在我国已占杀虫剂总施用面积一半以上。大量的施用后,发现其对水生生物和某些非靶标生物高毒,对人体也有一定毒害,在土壤中的残留带来了严重的环境污染问题。微生物作为生物修复中的主体,对农药残留的降解起着重要作用。而筛选出高效降解菌株是完成这项工作的基础。 本研究通过富集筛选的方法,以联苯菊酯为唯一碳源,筛选得到一株高效降解菌,并对相关特性进行了研究,主要包括以下内容: (1)从湖南某农药厂下水道污泥里分离出一株能够降解联苯菊酯农药的细菌,经形态学,生理生化和16SrDNA鉴定,确定其为戴尔福特菌(Delftia tsuruhatensis),命名为HLB-1。 (2)对菌株HLB-1的生物学特性和对联苯菊酯农药的耐受度进行了研究。确定该菌株生长的最适pH为7.0,温度为30℃;在含葡萄糖的无机盐培养基中,24小时即可达到指数期;能够耐受600 mg·L~(-1)的联苯菊酯浓度,且在200～300 mg·L~(-1)之间生长较好。 (3)对菌株HLB-1对几种拟除虫菊酯类农药和多菌灵的降解情况进行研究结果显示,在最适条件下,浓度为100mg/L时,菌株HLB-1对几种拟除虫菊酯农药的降解率分别为:氰戊菊酯30.87%、溴氰菊酯33.90%、高效氯氟氰菊酯45.69%,多菌灵21.76%。 (4)采用单因素试验对菌种降解的最优环境条件进行了研究,结果显示,菌株HLB-1最适降解条件为温度30℃、pH 7.0、接种量100 mg·L~(-1)、联苯菊酯质量浓度250 mg·L~(-1),但其在20～30℃、pH 6.0～8.0的条件下对联苯菊酯均有较高的降解率。 (5)对菌株HL~(-1)对土壤中联苯菊酯的降解进行了实验室模拟。与灭菌土壤相比,未灭菌土壤中联苯菊酯的残留量减小1.97mg·kg~(-1);添加无机盐培养基的土壤农药残留量要比添去离子水降低6.59mg·kg~(-1);最低的为添加无机盐和菌液的处理的土壤,其联苯菊酯含量为7.25mg·kg~(-1)。这说明菌种HLB-1能够很好的适应模拟环境,不与环境中的土著微生物发生拮抗,很好的发挥其降解能力。