臭氧化降解除草剂2,4-D的机理研究(Ⅱ):降解路径

为了考察除草剂2,4-D在臭氧化反应过程中的降解机理,在前文分析中间产物的基础上,进一步跟踪反应溶液中几个主要中间产物和氯离子的浓度变化趋势,由此提出可能的降解路径。结果说明,2,4-D臭氧化降解过程主要是羟基自由基的间接氧化起作用,臭氧分子的直接氧化所占比重很小。对前文分析出的主要中间产物进行分类,并通过判断反应溶液中中间产物和氯离子浓度随反应时间变化的趋势,可知2,4-D在羟基自由基作用下,主要先产生了2,4-二氯苯酚等含氯的酚类,再经过脱氯,形成无氯的芳香族化合物。苯环结构开裂后,形成了大部分有机酸,另一小部分有机酸在2,4-D初步降解为含氯芳香族化合物时即可产生。脱氯过程有一个初始较慢后来较快的趋势,这说明2,4-D直接脱氯较少,大部分脱氯过程发生在形成2,4-DCP等含氯芳香族中间产物后,此时,脱氯产生无氯的芳香族中间产物。在最后的深度氧化阶段,经过一系列中间产物反应之后,部分2,4-D能降解为水、二氧化碳等终产物。     

长残效除草剂广灭灵研究进展

系统综述了广灭灵的合成、防治效果、副作用、使用方法及相应的研究进展,以供同行参考。     

长残留除草剂广灭灵的生物测定方法

试验以小麦、玉米等作物为指示植物,分别以株高和叶绿素的含量为生物测定指标,在不同的培养条件下,对广灭灵生物测定方法进行筛选。结果表明,利用土培生测法培养的小麦株高抑制率与药剂的浓度在不同的范围内有显著的相关性;通过连续测定玉米叶片中叶绿素的含量,发现培养至第6天的玉米叶片叶绿素含量抑制率和药剂浓度相关性最好,并在低浓度范围内表现出药剂对叶绿素含量提高有促进作用。以玉米叶绿素含量作为生测指标不仅指示的浓度范围广,还具有良好的重现性,是广灭灵理想的生物测定指标之一。     

利用2,4-D除草剂环境胁迫筛选陆地棉品种资源

[目的]为抗除草剂棉花新品种的选育提供参考。[方法]在棉田喷施2,4-D除草剂造成药害,在受害后的棉田筛选抗2,4-D的棉花品种。[结果]DPX系列陆地棉品种（DPXl09、DPXll4、DPXl20、DPXl60）对2,4-D除草剂的耐、抗性较好,喷药后其生物学性状、叶型、叶色、花冠大小无明显变化,单铃重和衣分明显增加,且生育后期植株长势稳健、吐絮正常,未出现早衰、纤维马克隆值过高、纤维长度明显缩短等现象。喷药后晚熟彩色棉品种ASI在花铃期出现返青现象。[结论]DPX系列品种是很好的耐、抗2,4-D除草剂的转基因抗虫棉品种。     

臭氧化降解除草剂2,4-D的机理研究(Ⅰ):中间产物分析

苯氧羧酸类除草剂2,4-D是一种常见的农业污染物,具有较高的环境危害.将水中的除草剂2,4-D作为控制对象,采用臭氧、臭氧/过氧化氢两个氧化体系在实验室内进行降解.为了探讨2,4-D降解机理,分别采用气相色谱-质谱联机分析方法、高效液相色谱法、离子色谱法等方法对2,4-D的降解过程中可能产生的中间产物进行了检测.结果表明,2,4-D的臭氧化降解中间产物有芳香族化合物和有机酸等,主要包括：2,4-二氯苯酚、（氯）对苯二酚（邻苯二酚）、（氯）苯醌、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、乙酸、草酸、甲酸等.并经过总有机碳分析可知,部分2,4-D经过臭氧、臭氧/过氧化氢体系氧化降解,在反应时间内能彻底降解为二氧化碳、水及某些无机物等终产物.对2,4-D降解中间产物的分析为臭氧化降解除草剂2,4-D降解路径的研究打下基础.     

臭氧化降解除草剂2,4-D的机理研究(I):中间产物分析

苯氧羧酸类除草剂2,4-D是一种常见的农业污染物,具有较高的环境危害。将水中的除草剂2,4-D作为控制对象,采用臭氧、臭氧/过氧化氢两个氧化体系在实验室内进行降解。为了探讨2,4-D降解机理,分别采用气相色谱-质谱联机分析方法、高效液相色谱法、离子色谱法等方法对2,4-D的降解过程中可能产生的中间产物进行了检测。结果表明,2,4-D的臭氧化降解中间产物有芳香族化合物和有机酸等,主要包括:2,4-二氯苯酚、(氯)对苯二酚(邻苯二酚)、(氯)苯醌、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、乙酸、草酸、甲酸等。并经过总有机碳分析可知,部分2,4-D经过臭氧、臭氧/过氧化氢体系氧化降解,在反应时间内能彻底降解为二氧化碳、水及某些无机物等终产物。对2,4-D降解中间产物的分析为臭氧化降解除草剂2,4-D降解路径的研究打下基础。     

纳米Fe3O4协同微生物对除草剂2,4-D的降解

 【目的】采用纳米Fe3O4协同微生物降解水溶液中2,4-D,提高2,4-D的降解效率,为有机氯农药污染环境的生物修复提供理论基础。【方法】利用纳米Fe3O4的还原作用脱去2,4-D环上的氯原子,使其毒性降低或消除;再利用微生物的共代谢作用,引入降解菌,协同降解2,4-D。通过分析纳米Fe3O4与微生物之间的相互关系,揭示纳米Fe3O4与微生物降解的协同作用机理。【结果】纳米Fe3O4对2,4-D有还原降解作用,投加纳米Fe3O4体系中2,4-D浓度降低、氯离子浓度升高,纳米Fe3O4对2,4-D的降解是一个还原脱氯过程;微生物能以2,4-D为C源,投加降解菌体系中2,4-D浓度降低、微生物生长的OD600值增大,2,4-D为微生物生长提供营养;纳米Fe3O4/微生物联合体系能明显加快2,4-D的降解,7 d时2,4-D的残留率降至35.7%,远低于纳米Fe3O4或微生物单独降解体系中2,4-D的残留率。采用微生物对中间产物2,4-DCP进行降解,反应5 d时,2,4-DCP 的残留率为50.1%,相应地,降解菌生长的OD600值为3.29。【结论】纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D的降解效率显著高于单一纳米Fe3O4或微生物体系;纳米Fe3O4能够刺激微生物的生长,2,4-D还原降解的中间产物2,4-DCP比2,4-D更易于被微生物降解。     

36%广灭灵微囊悬浮剂防除辣椒地杂草效果及安全性试验

进行了广灭灵防除辣椒地杂草试验。结果表明：900－1500mL/hm^2的36％广灭灵微悬浮剂对禾本科杂草的株防和鲜重防效均达99.2％以上，对阔叶杂草的株防效和鲜重防效为65.9％－86.5％，对莎草的防效在37.2％以下；该农药会造成辣椒叶片的白化现象，但不影响辣椒的正常生长。     

芝麻饼残油降解菌的选育诱变

从自然界土壤中采集到一株可降解芝麻饼残油的菌种,经16S r DNA测定其序列后通过Gen Bank进行比对及聚类分析。结果表明,菌株16S r DNA长度为1 496 bp,聚类分析显示与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的同源性达99%以上,该原始菌株经过以Co60为惟一放射源的辐射诱变,获得突变菌,编号为MT-26。经测定,MT-26的酶活力可达725 U/m L,并对其进行传代试验,证明其具有良好的遗传稳定性。     

高温木质纤维素降解菌的筛选鉴定及其堆肥应用

为解决畜禽粪便堆肥发酵启动难、木质纤维素降解不充分等问题,筛选能在高温(50～70℃)堆肥中高效降解木质纤维素的高温降解菌株,并评估其在牛粪-秸秆堆肥应用效果.从高温时期堆肥样品中筛选能在50、60和70℃高温下生长、产酶的高温降解菌株.通过水解圈、秸秆崩解、纤维素酶活测试试验,筛选出BS40-4菌株,通过形态学观察和16S rRNA测序法,确定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis.该菌株的堆肥应用效果结果表明,接种BS40-4菌株的处理具有发酵启动快、升温迅速、高温持续时间长、木质纤维素降解充分等优势,可有效提高堆肥发酵效率.     

浒苔降解菌分离筛选与鉴定

[目的]分离筛选与鉴定浒苔降解菌。[方法]从连云港海域浒苔生长环境的海水、海泥及浒苔腐烂液中分离出11株细菌和5株真菌,利用分离所得菌株进行浒苔生物降解试验。[结果]菌株H1对浒苔降解效果最好,3 d降解率即可达68.10%。通过形态学和生理学特征及16S rRNA基因序列分子生物学分析,鉴定菌株H1为假交替单胞菌属海洋细菌。[结论]筛选出的H1菌株可快速有效降解浒苔,具有良好的应用前景。     

MTBE降解菌的分离及降解动力学分析

从甲基叔丁基醚（MTBE）污染场地的土壤样品中分离得到一株高效降解菌株A-3,经形态及生理生化鉴定和16S rDNA基因序列分析,该菌株鉴定为金黄杆菌（Chryseobacteriumsp．）。对该菌株降解MTBE的特性进行了研究,结果表明：添加100mg·L。酵母膏及0．05～0．1mg·L^-1。Co^2＋对细菌的生长及MTBE的降解具有一定的促进作用。对该菌的降解动力学进行了分析,MTBE的降解符合抑制动力学Haldane模型,最大降解速率Vmax=0．11d^-1,半饱和常数ks=161．7mg·L^-1抑制常数k1=68．2mg·L^-1。该菌株对于烃类等物质具有广泛的利用能力．其在环境中的应用具有一定的意义。     

甲基对硫磷降解菌P-29的筛选及降解特性研究

采用富集培养法,从长期受农药污染的土壤中分离得到1株能高效降解甲基对硫磷的菌株P-29,经鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。该菌株以甲基对硫磷为唯一碳源时,30℃培养30h降解率达84.69%,其酶活性随培养时间的增加呈上升趋势。     

1株降解玉米秸秆放线菌的筛选

[目的]筛选出能够降解玉米秸秆的微生物。[方法]以植物园土层下5 cm取得的腐殖质土壤为样品进行富集培养,通过刚果红染色法进行初步筛选,滤纸崩解法进行二次筛选;以玉米秸秆粉为唯一碳源,经25℃、180 r/min摇床培养72 h,测定纤维素酶活性;通过形态观察对菌株进行初步鉴定。[结果]筛选出1株纤维素酶活性最大的菌株WZ16,滤纸酶活性为620 U,CMC酶活性为72 U,通过形态观察初步鉴定WZ16为链霉菌属放线菌。[结论]最终筛选得到1株有较高纤维素酶活性的链霉菌属放线菌,为综合利用玉米秸秆作为生物质能源提供了参考。     

精噁唑禾草灵高效降解菌的分离与鉴定

取精噁唑禾草灵废水处理系统进水口处污泥进行驯化培养,分离到8株有效菌株,通过高效液相色谱分析这8株菌株降解精噁唑禾草灵的残存量,确定其中降解精噁唑禾草灵最好的一株菌株为本实验菌株,通过传统的微生物鉴定方法,将其鉴定为产碱菌属(Alcaligenes sp.),标记为Alcaligenes sp.H.分离菌株H可以以精噁唑禾草灵为唯一碳源和能源生长;在纯培养条件下,分离菌株H对较高浓度的精噁唑禾草灵(50 mg·mL-1和100 mg·mL-1)均能较好地降解.     

吩嗪-1-羧酸降解菌的筛选及其特性研究

用以吩嗪-1-羧酸为惟一碳氮源的培养基从土壤中分离得到了96株能够降解吩嗪-1-羧酸的菌株。通过限制性内切酶酶切分析（amplified ribosomal DNA restriction analysis，ARDRA），共将其分为16种类型，对这16种类型的代表菌株16SrDNA的部分序列（500bp）进行基因测序，并将测序结果在GenBank中比对，分析其在系统发育分类学上的地位。其中，菌株V-6，204和207分属于细菌拟杆菌门的不同纲目，菌株132属于放线菌中的红球菌属，其他12株菌株分属于α、β、γ-变形菌纲。对16株代表菌株降解吩嗪-1-羧酸的能力进行了测定，结果表明，16株代表菌株能降解吩嗪-1-羧酸，但其降解效率低，培养35d后的降解率为16．5％．34．6％。降解效率最高的两株菌株为133和102．其降解率分别为34．6％和32．9％，与菌株133亲缘关系最近的菌为Pseudomonas alcaligenes ，同源性为100％；与菌株102亲缘关系最近的菌为Pseudomonas putida KT2440，同源性为99％。而将16株代表菌株人为组成混合微生物体系后，其降解效率7d即可达到26．8％，28d后达到43．8％，混合菌株对吩嗪-1-羧酸的降解效率明显优于单菌。本研究首次在环境中筛选分离到了能够降解吩嗪-1-羧酸的菌株，为进一步研究吩嗪-1-羧酸在环境中的行为提供了可能。     

硝基苯好氧降解细菌的筛选和降解活性研究

以长期受硝基苯污染的土壤和某化工厂污水处理厂曝气池活性污泥、排污口底泥为混合菌源,采用硝基苯浓度梯度增加的好氧振荡瓶法进行降解菌的驯化与富集培养,分离和纯化出1株能以硝基苯为惟一碳源、氮源和能源的细菌,初步鉴定为芽孢杆菌属。该菌株降解的最适温度为30~35℃,pH值7.5~8.0,摇床速度为150 r/min。硝基苯在营养盐液体培养基中的最高降解允许浓度为1 000 mg/L。菌株在硝基苯初始浓度为100 mg/L的营养盐液体培养基中培养6 d后,硝基苯被完全降解。降解过程中无苯胺的积累。降解动力学分析表明,在硝基苯浓度低于1 000 mg/L条件下降解过程为零级反应关系。     

纤维素降解菌系的筛选及降解稻草条件研究

以已分离的11株纤维素降解菌为材料,采用滤纸崩解法和透明圈法,初步筛选出4株纤维素降解能力较强的菌株.将这4株单菌进行两两组合.研究混合菌系在9d内的CMC酶活和FPA酶活与单菌发酵之间的异同.结果表明,混合菌发酵CMC酶活和FPA酶活均优于单一菌株;同时筛选出一组具有高降解能力的混合菌体系;并对该混合菌系降解稻草的最...