吉林克雷伯氏菌2N3对噻吩磺隆的降解特性及其土壤修复作用

【目的】研究吉林克雷伯氏菌2N3菌株对噻吩磺隆的降解特性及其对土壤的修复效果,为2N3菌株实际应用奠定基础。【方法】利用HPLC和振荡培养法,研究噻吩磺隆初始质量浓度、接菌量、温度、pH、NaCl体积分数以及土壤是否灭菌情况下,克雷伯氏菌2N3对噻吩磺隆的降解效果。【结果】在无机盐液体培养基中,2N3降解噻吩磺隆的最优条件为：噻吩磺隆初始质量浓度50 mg/L,2N3接菌量为5%（体积分数）,pH 7.0,NaCl体积分数为0.3%。在此条件下于30 ℃、150 r/min恒温振荡培养24 h,噻吩磺隆的降解率可达90.41%。在土壤中,2N3对噻吩磺隆最高降解率可达96.03%。在未灭菌土壤中,2N3对噻吩磺隆的降解速率较灭菌土壤快,说明其能协助土壤微生物共同降解噻吩磺隆。【结论】吉林克雷伯氏菌2N3菌株能有效降解噻吩磺隆,并对噻吩磺隆污染土壤有较好的修复效果。     

氯嘧磺隆降解菌降解效果研究

近年来除草剂在土壤中持续积累,对后茬敏感作物造成严重药害,导致作物减产甚至绝产,氯嘧磺隆就是其中一种广谱、超高效和残留期较长的磺酰脲类除草剂。该试验通过氯嘧磺隆降解菌的筛选并作用于受氯嘧磺隆药害的萌芽水稻种子,利用测定筛选出的氯嘧磺隆降解菌对氯嘧碘隆的降解作用来研究其对氯嘧磺隆的降解作用效果。结果表明:所筛选的氯嘧磺隆降解菌对氯嘧磺隆有一定的降解作用。在同一菌不同浓度下,氯嘧磺隆5μg.kg-1时降解效果最好。在同一氯嘧磺隆水平下,降解菌稀释倍数为100倍时降解效果最佳。     

苯磺隆降解菌生长条件研究

为了解苯磺隆微生物降解机制,从长期使用苯磺隆的土壤中分离得到1株降解菌株,命名为BHL,研究了温度、初始pH值、通气量、碳源、氮源等因素对该菌株生长的影响。结果表明,苯磺隆降解菌的最佳生长条件为:温度30℃,初始pH值7.0,苯磺隆质量浓度100 mg/L,装液量50 mL,Mg2+质量浓度200 mg/L;以酵母膏为氮源和以葡萄糖为碳源时,菌株BHL的生长最好;并且菌株BHL也能够以苯磺隆为唯一的氮源、碳源生长。     

明党参内生菌对苯磺隆的生物降解作用

寻找能够高效降解磺酰脲类除草剂苯磺隆的新型菌株,为生物降解苯磺隆提供微生物资源。对明党参内生菌进行分离、培养与纯化,从筛选得到的多株内生菌株出发,采用富集培养法筛选苯磺隆降解菌。采用紫外分光光度计法和高效液相色谱法测定苯磺隆的含量,计算苯磺隆的降解率。结果表明,从29株明党参内生细菌中筛选出8株能降解磺酰脲类除草剂苯磺隆的菌株,通过复筛得到高效降解苯磺隆菌株PMG3,其降解率为89.07%,并经鉴定为芽孢杆菌属。PMG3比以往筛选出的苯磺隆降解菌降解效率都要高,为利用中草药内生菌对受农药苯磺隆污染的土壤进行原位修复提供理论依据和现实意义。     

噻吩磺隆在小麦和土壤中的残留降解动态研究

为探明噻吩磺隆在小麦上使用后的残留降解动态,评价其安全性,2005年和2006年分别在湖南省浏阳市城关镇和长沙县黄花镇进行了噻吩磺隆在小麦植株和土壤中的残留降解动态试验.试验结果表明,在施药37.13 g/hm2时,浏阳市城关镇试验点噻吩磺隆在小麦植株和土壤中的降解动态方程分别为y=8.917 2 e-0.195 9 t和y=0.796 2 e-0.317 4 t,半衰期分别为3.54 d和2.18 d;长沙县黄花镇试验点噻吩磺隆在小麦植株和土壤中的降解动态方程分别为y = 0.727 7 e-0.190 9 t和y =0.623 e-0.388 1 t,半衰期分别为3.63 d和1.79 d.噻吩磺隆在小麦植株和土壤中都能迅速降解,在土壤中的降解速率更快,施药7 d后噻吩磺隆的消失率达到90%以上.     

可降解甲嘧磺隆微生物的筛选及降解作用的初步研究

本研究通过富集培养技术筛选得到了19株可降解甲嘧磺隆的微生物。利用液体培养法就不同微生物菌株对甲嘧磺隆的降解能力进行了测定,结果表明,以JH3、JH2、JH10、SH3菌株的降解效果较好,其中以JH3菌株对甲嘧磺隆的降解能力最强。在此基础上,对JH3菌株的降解作用条件进行了筛选,发现JH3菌株对甲嘧磺隆降解的最适培养基为基础培养基Ⅲ,降解率高达88.66%;研究发现,在基础培养基Ⅲ中,JH3菌株对含有高浓度甲嘧磺隆的单位时间的降解量高于低浓度甲嘧磺隆。     

一株氯嘧磺隆高效降解菌分离鉴定及降解条件优化

采用富集培养方法从氯嘧磺隆生产单位排污口处污泥中分离得到一株能降解氯嘧磺隆细菌,命名为D310-5。通过对该菌株形态特征观察,生理生化特性和16S r DNA序列分析,将菌株D310-5鉴定为肠杆菌属(Enterobacter sp.)。采用响应面分析方法探究底物浓度、温度、p H和培养时间对菌株D310-5降解氯嘧磺隆影响,优化菌株D310-5对氯嘧磺隆降解条件。结果表明,菌株D310-5最佳降解条件为底物浓度101.57 mg·L-1,温度30.25℃,p H 6.63,培养时间5 d。在最佳条件下,菌株D310-5对氯嘧磺隆降解率为87.57%。     

甲磺隆降解菌的降解特性及降解体系

利用睾丸酮丛毛单胞菌(菌株C.tes+ act5)具有消化多环芳烃类化合物这一特性,以甲磺隆为底物筛选其降解甲磺隆的培养条件,使甲磺隆在土壤中的含量相对降低,以期为高效降解环境中多环芳烃类物质奠定基础.研究结果:菌株C.test+act5降解甲磺隆的最适底物浓度为200 ～ 300 μg/mL,最适温度为30℃,最适pH值为6.0.在此条件下培养36 h,甲磺隆的降解效率达70％以上,培养72 h甲磺隆几乎完全被降解.     

噻吩磺隆在水体中降解的影响因素研究

在实验室中模拟自然水体研究水体温度、初始用量和水体pH值对水体中噻吩磺隆降解的影响。结果表明:噻吩磺隆降解速率与水体温度呈正相关,与水体的pH值和农药初始用量呈负相关。当温度从5℃上升到35℃时,噻吩磺隆21 d的消解率由69.29%上升到97.58%,半衰期由12.4 d下降到3.8 d;当水体中噻吩磺隆初始用量从3.0 mg/L增加到10.0 mg/L时,其21 d的消解率由82.89%下降至67.44%,半衰期由2.8 d上升到13.3 d;当水体的pH值由4上升到7时,其21 d的消解率由94.18%下降到93.02%,半衰期由5.0 d上升到8.7 d。     

氯嘧磺隆高效降解菌的分离、鉴定及其降解特性

从氯嘧磺隆驯化的土壤中分离大豆田除草剂氯嘧磺隆的高效降解细菌1株.通过生理生化特征和16S rDNA序列分析,将该菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为B1菌株.通过对该菌株的特性进行研究,结果表明:菌株B1的最适生长温度为35～37℃,pH值6～7,最适培养基装液量为50mL.在37℃,无机盐培养基中120r/min振摇96h,对10mg/L氯嘧磺隆的降解率达80%.     

一株吡嘧磺隆降解菌DF12的筛选、鉴定和降解特性研究

从湖南瑞泽农药厂污水池中筛选到1株吡嘧磺隆降解菌DF12,经形态学、生理生化及16S rDNA鉴定为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),该菌在100 mL三角瓶中摇瓶体积70 mL、接种量2.0%(OD600=0.80)、pH7.0条件下对吡嘧磺隆降解率可达74.78%。     

噻吩磺隆防治谷田阔叶杂草药效试验

田间小区试验结果表明,噻吩磺隆防治谷田阔叶杂草,对马齿苋和苋菜的防治效果较好,对铁苋的防效较差。2006年试验结果显示25%噻吩磺隆666.7m^2适宜用量为5 g,为进一步验证最小使用量,2007年选用15%噻吩磺隆进行试验,结果适宜用量为3 g。     

取代脲类除草剂降解菌鞘氨醇杆菌(Sphingobium sp.)Pu21的分离和鉴定与降解特性

[目的]分离取代脲类除草剂的高效降解菌,为农药污染土壤的生物修复提供理论依据和物质基础。[方法]从农药厂废水处理池的活性污泥中分离筛选到1株取代脲类除草剂的高效降解菌株,结合形态、生理生化特征和16S rRNA基因序列对其进行鉴定,并研究其降解特性和降解途径。[结果]经鉴定,菌株Pu21为鞘氨醇杆菌(Sphingobium sp.),该菌能同时降解N,N-二甲基取代脲类除草剂异丙隆和N-甲氧基-N-甲基取代脲类除草剂利谷隆。外界温度在25~35℃时对异丙隆和利谷隆降解影响较小,降解2种除草剂的最适温度均为35℃。在初始p H值为6.0~8.0时皆能快速降解异丙隆和利谷隆,最适p H值均为7.0。外加葡萄糖或麦芽糖时,对异丙隆的降解没有影响,但能提高利谷隆的降解,加入蛋白胨或酵母粉后2种除草剂的降解效率都显著提高。降解谱试验表明,菌株Pu21还可以降解敌草隆、伏草隆、绿麦隆、甲氧隆、灭草隆、非草隆和绿谷隆。依据HPLC和MS/MS结果,推测Pu21降解异丙隆途径为:异丙隆脲基侧链N-上脱甲基生成1-(4-异丙基苯基)-3-甲基脲(MDIPU),接着脱甲基生成1-对异丙基苯基脲(DDIPU),断开脲桥形成对异丙基苯胺(4IA)。利谷隆降解途径为:利谷隆脲桥直接断裂生成3.4-二氯苯胺(3,4-DCA)。[结论]菌株Pu21具有优良的降解能力,且降解底物谱广,在取代脲污染土壤的生物修复或生产废水生物强化处理中应用前景广阔。     

氯嘧磺隆高效降解菌2N3的生长特性研究

本文对氯嘧磺隆高效降解菌2N3的生长特性进行了研究。结果表明:供试碳氮源中,葡萄糖为碳源时,5×10-3g/L氯嘧磺隆96 h时降解完全;蛋白胨为氮源时,氯嘧磺隆96h时的降解率仅为5%,因此葡萄糖为最优碳源;同时在2N3最优生长环境正交试验中,当葡萄糖添加浓度5%,接菌量1%,氯化钠0.2%,通气量100 mL条件下,培养18 h时2N3生长量最大。     

噻吩磺隆在土壤中的吸附及表面活性剂对吸附的影响

采用批量平衡法研究了噻吩磺隆在3种土壤中的吸附行为,并探讨了阴离子表面活性剂SDS、阳离子表面活性剂CTAB和非离子表面活性剂Tween-80对噻吩磺隆在红壤中吸附的影响。结果表明,噻吩磺隆在3种土壤中的吸附可用Freundlich方程来描述,噻吩磺隆在3种土壤中的吸附常数Kf值在0.2483～6.5819之间,这说明噻吩磺隆在土壤中的吸附性较弱。土壤pH值对噻吩磺隆在土壤中的吸附影响较大,土壤pH值越大,其吸附量越小。表面活性剂的加入可明显地改变红壤对噻吩磺隆的吸附能力,其中SDS和CTAB均能够增加红壤对噻吩磺隆的吸附量,但SDS和CTAB对红壤吸附噻吩磺隆的影响情况不尽相同,红壤对噻吩磺隆吸附量的增加程度会随着SDS添加浓度的升高而减少,而随着CTAB的浓度增加,红壤对噻吩磺隆吸附量的增加程度则会增大;非离子表面活性剂Tween-80则可减少红壤对噻吩磺隆的吸附量,而且当Tween-80的添加浓度在其临界胶束浓度左右时,其减少量最小。     

土壤中降解甲磺隆除草剂的微生物的分离与筛选

以甲磺隆为唯一碳源，从经甲磺隆驯化的华家池潮土分离到细菌4株，真菌9株和放线菌20株。根据分离微生物的最大忍耐浓度和甲磺隆降解速率，筛选出其中的最优菌株F7（简称优选菌株），并初步鉴定为青霉属（Penicillium sp.)。     

氯嘧磺隆降解真菌的分离和鉴定

从田间多年施用氯嘧磺隆的土壤中,驯化分离得到1株能够以氯嘧磺隆为唯一碳源和能源生长的真菌,命名为F31。该菌株在麦芽汁平板培养基上形成的菌落为乳白色,奶油状、表面光滑;经电镜观察,细胞长卵形,长5~7μm,宽3~4.5μm。糖类发酵试验表明,该菌株能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、半乳糖,不能发酵淀粉、乳糖;同化碳源试验表明,该菌株能利用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乙酸钠,不能利用淀粉;同化氮源试验表明,该菌株不能利用硝酸钾,能利用硫酸铵、尿素。根据其形态特征、生理生化特性、18SrRNA序列分析,初步鉴定F31为酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)。     

两种化肥对除草剂绿磺隆降解的影响

通过砂培实验探讨了碳酸氢铵、磷酸二氢钙对绿磺隆降解的影响。实验中用直接气相色谱检测绿磺隆。结果表明:高绿磺隆浓度处理的对照、碳酸氢铵、磷酸二氢钙3组中,绿磺隆降解均遵从抛物线方程,半衰期分别为26.7、116.0、23.4d。低浓度处理的对照、碳酸氢铵、磷酸二氢钙3组中,绿磺隆降解曲线亦均遵从抛物线扩散方程,半衰期分别为19.2、81.6、10.8d。绿磺隆浓度高时,在环境中残留时间长,降解困难。两处理中,添加碳酸氢铵组与对照相比,半衰期均增大,添加磷酸二氢钙组与对照相比,半衰期变化较小。其原因是碳酸氢铵、磷酸二氢钙的加入导致pH值变化,碳酸氢铵的加入使pH值增高,不利于绿磺隆发生水解;磷酸二氢钙的加入使样品pH值降低,与对照组一样而呈弱酸性,有利于绿磺隆的水解。     

阿特拉津降解菌CS3的分离鉴定及其降解特性的研究

为了适应不同环境污染修复需要,分离更多有效的阿特拉津降解菌是十分必要的。鉴于此,本研究从河北省某农药厂排污河中的废水中分离出一株以阿特拉津为唯一氮源生长的高效降解阿特拉津降解菌CS3。经生理生化鉴定和16S rRNA基因序列分析,最终鉴定其为产脲节杆菌(Arthrobacter ureafaciens)。在30℃和pH 7的最适条件下,菌株CS3能在48 h内完全降解50 mg·L~(-1)的阿特拉津,甚至能够在6 d内将500 mg·L~(-1)的阿特拉津完全降解,表明该菌株对阿特拉津具有较好的降解性。菌株CS3含有trzN,atzB,atzC 3个阿特拉津降解基因。菌株CS3具有较宽的温度(10~37℃)和p H(5~11)范围,且具有很好的耐碱性,为未来偏碱环境中阿特拉津污染修复提供了良好的候选菌株。     

有效微生物群(EM)对绿磺隆降解的研究

采用生物测定的方法,测定了有效微生物群(EM)对土壤和水中绿磺隆的降解效果。结果表明,不同初始浓度的绿磺隆降解曲线在第10天以前都表现出较大的斜率,说明降解速度较快;土壤中添加EM的降解作用随着绿磺隆初始浓度的提高而增强,绿磺隆初始浓度由低到高的不同处理,其第35天的残留浓度依次比对照低0.017,0.808,3.769μg·kg~(-1);在绿磺隆初始浓度相同的处理中,加大EM的剂量,也会使绿磺隆的降解率有所提高。此外,EM对水中绿磺隆的降解规律与土壤中的相似。