有机磷农药的残留危害及其微生物降解

有机磷农药的残留危害及其微生物降解
有机磷农药的残留危害及其微生物降解

环境与健康期末论文

教师:蔡兰坤

学院:资源与环境学院学号:B2014009

班级:环境122

姓名:严义昌

有机磷农药的残留危害及其微生物降解

严义昌资环学院环境122学号:B2014009

(华东理工大学资源与环境学院,上海201424)

摘要:有机磷农药因为自身的优良特性开始逐步取代对环境危害更大的有机氯农药,它的大量使用在提高了作物产量的同时也对动物和人体产生了许多负面效应,造成了全球性的环境污染和生态破坏.而有机磷农药残留问题已经直接威胁到人类的生存和可持续发展.微生物因为众多的种类和新城代谢的多样性在有机磷农药降解中表现出独特的优势.对降解有机磷农药的微生物种类,有机磷降解菌的获得和鉴定,有机磷的降解机理,有机磷农药降解菌的广谱性和目前存在的问题以及未来的研究方向做出论述.

关键词:有机磷农药;微生物降解;降解机理;降解菌广谱性

20世纪60年代以来,由于有机氯农药难以被动植物降解而且在生物体内降解速度慢,致使许多国家开始限制和禁止使用有机氯农药.有机磷农药作为有机氯农药的替代品,因为具有品种多,成本低,药效好,应用范围广,对自然环境的污染以及对生态系统的危害和残留没有有机氯农药那么普遍和突出等优点迅速发展起来,从20世纪70年代起,有机磷杀虫剂的使用量逐年上升.正是因为有机磷农药在我国大量、频繁和反复地使用,导致其过量残留.残存于作物、土壤或水体中的有机磷农药,经物理迁移或化学转化,最终通过食物链的传递和富集作用影响人类及其他有益生物体[1].世界上有机磷农药种类超过150种,中国生产和使用的有机磷农药有将近40种,其中常用的有敌百虫、乐果、敌敌畏、马拉硫磷、对硫磷、辛硫磷等.有机磷农药的结构区别很大,毒性也大不一样,其中对硫磷类农药的毒性最大.

1有机磷农药的毒性效应

有机磷农药引起的中毒主要为急性中毒,以神经症状为主.轻度中毒时表现为头痛、头晕、恶心、呕吐、疲倦、食欲不振等症状,血液胆碱酯酶活力下降到70%-50%;中度中毒时除上述症状加重外,还会出现肌肉震颤、瞳孔缩小、胸闷、轻度呼吸困难、流涎、流汗、腹痛、腹泻、血压和体温升高等症状,血液胆碱酯酶活力下降到50%-30%;重度中毒除上述症状和特征外,并伴有心率加快、血压升高、瞳孔高度缩小、肌肉震颤明显、呼吸困难、昏迷、循环衰竭等,少数人出现脑水肿,血液胆碱酯酶活力下降到30%以下.同时研究表明有机磷农药具有遗传毒性,可导致基因内部DNA的改变,并引起一定的表型变化.

除了急性毒性外,也发现了有机磷农药的慢性毒性作用,不过其慢性中毒症状无明确的特异性,仅以神经衰弱综合征为主,如头痛、头晕、食欲不振、记忆力减退等.

有机磷农药作为潜在的化学致癌物还可能参与癌症的发生.经流行病学调查发现,非霍奇金淋巴瘤(NHL)、白血病、前列腺癌的发生同接触有机磷农药混合物密切相关.1995年在对美国某农产进行调查时,发现该农场工人NHL的发病率高于没有接触有机磷农药人群.

有机磷农药具有遗传毒性,可导致基因内部DNA的改变,并引起一定的表型变化.有研究表明,暴露在不同浓度的甲基对硫磷、甲基吡啶磷、敌敌畏条件下,可以导致黑腹果蝇三期幼虫两个遗传标记点的交叉杂合,在表型上观察到果蝇翅膀大小和形状的突变.早有报道久效磷具有遗传毒性,可导致生物机体的一系列生化指标如血浆蛋白含量、肝脏的DNA和RNA含量等改变.敌百虫、敌敌畏和乙酰甲胺磷可以显著诱发中国仓鼠(Phodopus griseus)

卵巢细胞(CHO细胞)离体细胞姐妹染色体互换(SCE)的产生,并导致染色体的畸变.

有机磷农药也具有生殖发育毒性.在给予了致死和亚致死浓度的敌敌畏后,鲶鱼的卵母细胞组织结构明显异常.长期慢性接触有机磷农药的男性,其精子的质量和数量均呈下降趋势,有机磷农药与精子多倍体和亚倍体的发生有密切关系.有调查表明,有机磷农药作业女工(主要生产乐果、氧化乐果、甲胺磷的供料车间、合成车间和包装车间工作)生殖功能异常,常有早产、过期产、自然流产等症状[2].

2有机磷农药作用机制

有机磷农药进入机体后,主要抑制机体内乙酰胆碱酯酶,使其失去活性.乙酰胆碱酯酶(AchE)是生物神经传导中的一个关键酶,主要位于突触后膜,临近胆碱受体,能降解乙酰胆碱,终止神经递质对后膜的刺激作用,保证神经冲动在突触间正常传导.有机磷农药进入机体后,其磷酸根迅速与胆碱酯酶的活性中心结合,形成磷酰化胆碱酯酶,因而失去分解乙酰胆碱的作用.以致胆碱能神经末梢补位所释放的乙酰胆碱不能迅速被其周围的胆碱酯酶所水解,结果导致乙酰胆碱蓄积,从而过强地刺激胆碱能神经系统,引起组织器官功能性改变,发生一系列的中毒症状.

3降解有机磷农药的微生物种类

自然环境中存在的部分细菌、真菌、放线菌、藻类等都对有机磷农药具有降解作用,而其中研究得比较深入的有细菌和真菌2类[3].细菌包括:假单胞菌属(Pseudomonas)、芽饱杆菌属(Baccillus)、节细菌属(Arthrabacter)、棒状杆菌属(Corynobacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、黄单胞杆菌属(Xanthamonus)、固瘤细菌属(Azotomonus)、硫杆菌属(Thiobacillus)等.真菌有:曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Pinicielium)、木霉属(Trichoderma)、酵母菌等.藻类对有机磷也有降解作用,如小球绿藻属(Chorolla)降解甲拌磷、对硫磷等[4].在自然环境中,能降解有机磷的细菌数量远远多于能降解有机磷的真菌数量,但是在降解能力上,细菌的效果要比真菌差,并且遗传性状不如真菌稳定,可能会因为多次传代而渐渐失去降解能力.

4有机磷农药降解菌的获得与鉴定

4.1降解菌的获得

目前,降解有机磷农药的微生物获得途径主要有:(1)从受污染的土壤、水体底泥以及农药生产厂污水处理曝汽池中的污泥等受污染的环境介质中筛选、驯化、富集和分离高效降解菌,这是目前最为常见也是采用最多的一种方法.(2)定向培育优良有机磷降解菌种,其方法是在土壤中通过人为多次施药,培育可降解该农药的微生物,当再次施药时,经降解速率的测定,如发现农药在该土壤中的降解速度快于未施药土壤,则可确定降解该农药的微生物种群已培育起来,而后可从中分离出高效降解菌株,如Ronald等连续向土壤中施用乙烯菌核利,诱发筛选出该农药的降解菌假单胞杆菌,Alian.W等通过向土壤中施加萘丙酸草胺诱发该农药降解菌的产生并分离.(3)在上述两种方法的基础上进行诱变育种,王永杰通过紫外诱变育种获得高效菌株.刘玉焕等用NTG诱变曲霉乐果降解菌,经测定该诱变菌株对乐果的降解率明显提高.

4.2降解菌的鉴定

降解菌的鉴定方法有表形鉴定法和遗传型鉴定法.菌的形态特征、培养特征、生理生化

特征、生物分型抗微生物易感性试验、血清分型、噬菌体分型、免疫印迹法和多位点酶电泳法等方法都是根据菌体的表现类型对细菌进行分类与鉴定的,统称为表型分类鉴定法.另一种方法是遗传型分类鉴定法,这些技术包括GC含量的测定、DNA 杂和率的测定、rRNA 相关度的分析、16srRNA碱基序列的测定、核糖体蛋白的组成分析、质粒图谱分的析、限制性核酸内切酶分析法、脉冲场凝胶电泳、PCR指纹图分析法.准确的菌株鉴定应该是表形鉴定和遗传型鉴定的综合运用,降解菌的准确鉴定是农药生物修复中的一项重要工作,它对于开发农

药降解菌资源,了解降解基因的起源与分布具有重要意义[5].

5.微生物降解有机磷农药机理的研究

微生物对有机磷农药的降解方式可大体分成两类.

一类是微生物直接作用于有机磷农药,其反应实质是酶促反应[6],因为微生物本身含有

可降解该农药的酶系基因,通过氧化、脱氢、还原、水解、合成等作用将污染物进行讲解,主要是.或者,虽然微生物本身并无可降解该有机磷农药的酶系,但在农药胁迫下,微生物的基因发生重组或改变,产生了新的降解酶系.Mageong 等报道大肠杆菌产生的磷酸三酯酶

能打开P=S 键[7].路杨等分离出的菌株可以不同程度地打断甲胺磷中的P=N 键、P=O 和P=S

键,完全转化为PO 43-.阮少江研究发现,甲胺磷经甲胺脱氢酶(MADH)催化后,P=N 键被打开

脱氨基,同时可检出一定量的甲醇、PO 43-和CH 3SH.由此,他推测自然界中甲胺磷的降解很可

能是从P=N 的断裂开始的.对于微生物在其他种类有机磷上的降解方式,有不同的报道.Liu 等在分离到的抗辐射不动杆菌USTB-04降解甲基对硫磷的过程中,没有发现任何中间产物和最终产物.由此,他推测出USTB-04首先促使苯环上的C-C 键发生断裂而非作用于P=O 键.

另一类是微生物的活动改变了微环境功能而间接促使农药降解.常见的作用方式有3种.(1)矿化作用:其指微生物直接以有机磷农药作为生长基质,将其完全分解成无机物如CO 2和H 2O 等的过程.石利利等研究了假单胞菌DLL-1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性

能、影响因素及其降解机理.结果表明,DLL-1菌能将甲基对硫磷完全转化为无机离子NO 2-、

NO 3-,中间产物为对硝基苯酚.李晓慧从长期受毒死蜱污染的污水处理池中分离到一株毒死蜱

高效降解菌株,该菌株能在24h 内完全降解100mg/L 的毒死蜱.(2)共代谢作用:其指微生物在有可利用碳源存在时,对原来不能利用的物质进行分解代谢的现象.艾涛等分离到一株以共代谢方式降解乐果的真菌菌株L3,该菌株在120h 内对乐果的降解率达29.2%.王永杰等从污泥中分离出一株以共代谢方式降解乐果的菌株G1,对乐果的降解率达60%以上.(3)种间协同代谢:指同一环境中的几种微生物联合代谢某种有机磷农药.在这种情况下,培养

混合菌是一种可行的解决办法.对此,Douglas 曾做过尝试性研究[8].

6有机磷农药降解菌的广谱性

众多学者的研究表明,一种有机磷农药可以被多种微生物降解;同时,由于有机磷农药结构的相似性,一种微生物也可对多种有机磷农药进行降解,体现了微生物种类的多样性以及某些微生物功能的多样性.有机磷农药种类繁多,在环境中往往不是单独存在的,因此人们希望找到一种能广谱性降解有机磷农药的微生物菌群.江玉姬等[9]从农药厂附近的土壤中分离、筛选到一株能高效降解MP 、辛硫磷、三唑磷和敌敌畏的玫瑰单胞菌属细菌(Roseomonas ),其对MP 、辛硫磷、三唑磷和敌敌畏的降解率分别为96%、99%、98.9%、69.0%.Kazufumi 等[10]研究发现,节杆菌B-5可以降解异唑磷、二嗪农、对硫磷、苯硫磷、杀螟硫磷、异柳磷、毒死蜱、灭线磷等多种有机磷农药,降解速率因底物不同而异.其中,B-5降解异唑磷的能力最强,1h 内能完全降解浓度为10mg/L 的异唑磷.

7结语

在环境保护意识强烈的21世纪,有机磷农药的微生物降解具有广阔的应用前景和发展空间,但目前主要研究成果大多都是从土壤等受污染的环境介质中通过纯培养方式在实验室中完成的,很难再自然环境中长期有效的生存,这使得其推广和应用还有一定的局限性.

同时有机磷化合物的组成也不太稳定,使降解菌的的代谢不太理想,并且有些化合物会抑制其生长.

未来可以在以下方面进行研究:

筛选高效的有机磷降解菌,并通过基因工程构建提高其降解效率,同时开发降解酶制剂,使有机磷农药的微生物降解技术得以商品化.

加强并深入研究降解有机磷农药的微生物菌群及其降解酶的遗传特性,从基因水平上阐明降解酶基因的表达调控机理,构建出更高效的工程菌;对降解有机磷的微生物的降解原理以及其代谢途径,代谢产物的类型等进行深入研究.

利用具有多种微生物类群的复合体系进行农药污染的微生物降解,复合系更接近自然界微生物存在的协同关系,更加符合自然规律.

采取一些条件控制措施,充分调动在污染环境中天然诱导出的降解有机磷农药的土著微生物,并将其发展成为生长良好的优势菌种,尽量采用原位生物修复而避免人为接种微生物带来的负面影响.

参考文献:

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[9]江玉姬,邓优锦,刘新锐,等.一株能高效降解几种有机磷农药的菌株JS018的鉴定[J].微生物学报,2006,46(3):463-466.

[10]Kazufumi O,Takasuke K,Takashi S,et al.Biodegradation of organophosphorus insecticides by bacteria isolated from turf green soil[J].Journal of Fermentation and Bioengineering,1996,82(3):299-305.

实验八胆碱酯酶抑制法测定有机磷农药残留量(精)

实验八胆碱酯酶抑制法测定有机磷农药残留量 一、实验原理 根据GB/T 5009.199-2003,有机磷类(OPS)和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶(AchE)的活性具有很强的抑制作用。向样品中添加一定量的乙酰(或丁酰)胆碱酯酶,如果样品中含有上述两大类农药,即会对酶的活性产生抑制作用。当向含有农药的样品中添加底物(碘化硫代乙酰胆碱)和显色剂(二硫代二硝基苯甲酸)时,酶由于丧失活性而不能催化底物分解并完成显色反应;相反,如果样品中不含农药,胆碱酯酶则能催化底物分解并完成显色反应。通过分光光度计于412nm波长下比色,能测出颜色变化造成的吸光度之差,再通过吸光度的变化计算出酶的抑制率。酶的抑制率越大,说明样品中残留农药的含量越高。 二、实验试剂 磷酸盐缓冲溶液:3.2g KH2PO4和11.9gK2HPO4配成1000mL,PH8.0。 显色剂:160mg二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)和15.6mg碳酸钠,用20mL缓冲溶液溶解,4℃冰箱中保存。 底物:取25.0mg碘化硫代乙酰胆碱,加3.0mL蒸馏水溶解,摇匀后4℃冰箱中保存备用,保存期不超过2周。 胆碱酯酶溶液:称取0.040g丁酰胆碱酯酶(粉剂)或乙酰胆碱酯酶,加入2mL 磷酸盐缓冲溶液,溶解后低温保存,1周内可用。 三、实验仪器 农药残留快速测定仪或分光光度计分析天平恒温烘箱。 四、测定步骤 ⑴取蔬菜样品,冲洗掉表面泥土,剪成1cm见方的碎片,取样1g,放入烧杯或提取瓶中,加入5mL缓冲液振荡1~2min,倒出提取液,静置3~5min备用。 ⑵对照溶液测试:先于试管中加入2.5mL缓冲液,再加入0.1mL胆碱酯酶溶液、0.1mL显色剂,摇匀后于37℃放置15min以上(每批样品测试时放置时间应一致)。加入0.1mL底物摇匀,此时检液开始显色,应立即用1cm比色皿放入农药残留快速测定仪(或分光光度计),记录反应3min的吸光度变化值△A0。 ⑶样品溶液测定:先于试管中加入2.5mL样品提取液,其它操作与对照溶

微生物降解有机磷农药酶促机制

1微生物降解有机磷农药 有机磷农药(organophosphorus pesticides,OPs)是农药中很重要的一类,具有高效的杀虫能力,为增加粮食生产、防治疾病传播作出了巨大贡献。但是,有机磷农药的生产、运输和大量使用对生态环境中其他非靶标生物乃至土壤、水、大气整个生态系统产生的负面影响日益严重,尤其是果蔬等农产品中的农药残留通过食物链在生物体内富集对人类造成严重危害更不容忽视。 有机磷农药污染降解技术可分为热降解、光降解、化学降解和生物降解。生物降解(biodegra-dation)是通过生物的作用将农药分解为无毒或低毒小分子化合物,并最终降解为水、CO2和矿物质的过程。相对于物理、化学降解技术,生物降解具有高效、彻底、无二次污染的优势,20世纪40年代后已经成为研究热点。作物本身、微生物都能够降解有机磷农药残留,但植物的降解很缓慢,周期很长,微生物由于其强大的代谢多样性,在有机磷农药残留降解中具有更大的优势。 2有机磷农药降解酶 微生物对于农药的降解可分为酶促和非酶促反应。所谓酶促反应是指微生物以胞内酶或分泌的胞外酶直接作用于农药,经过一系列生理生化反应,最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。而非酶促形式指的是微生物通过代谢改变农药的环境离子浓度、pH等物理、化学性质,从而间接促使降解农药的过程。酶促反应是微生物降解农药的主要形式,微生物本身含降解农药的酶系基因,或本身虽无该酶系基因,但是经诱导或环境存在选择压,基因发生重组或改变产生了新的降解酶系。 20世纪80年代,Munnecke等发现有机磷农药降解酶比产生这类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,如来源于假单胞菌的降解酶在10%的无机盐、1%的有机溶剂、50℃下都能保持高活性,而该酶的产生菌在同样的条件下却不能生长,而且,酶的降解效果远远胜于微生物本身,特别是对低浓度的农药更有效。因此,人们的思路从应用微生物菌体净化农药污染转向利用有机磷农药降解酶。因此,有机磷农药降解酶目前已被公认为是消除农药残留的最有潜力的新方法。常见的有机磷农药降解酶(Organophosphorus hydrolase)主要是水解酶类,包括磷酸酶、对硫磷水解酶、酯酶、硫基酰胺酶、裂解酶等,它们主要通过裂解P-O键、C-P 键、P-S键降解有机磷农药。由于各种有机磷农药都有类似的结构,只是取代基不同,所以一种有机磷农药降解酶往往可降解多种有机磷农药。 第1个有机磷农药降解酶是1974年Munneck 等[1]从假单胞杆菌中检测出磷酸酯酶的活性,发现其对对硫磷具有降解作用,同时对甲基对硫磷、二嗪农、毒死蜱等7种有机磷农药均能有效降解,在22℃时降解效率比化学降解快1000~ 2450倍,且该酶不为农药及农药制剂中溶剂所抑制,对环境条件有较宽的忍受范围。1979年,Brown等就对来源于黄杆菌(ATCC27551)的有机磷农药降解酶进行了部分纯化并对酶的性质进行了初步研究,发现酶反应的最适pH范围为8~10;酶的活性不受金属离子的影响,被非离子去污剂抑制。1989年,Mulbry等从3株革兰氏阴性菌中提取到3个对硫磷水解酶,分别测定了分子量,并对酶学性质做了研究。这3个酶分子量不同,对不同底物的作用也不同。同年,Dumas等纯化得到来源 微生物降解有机磷农药酶促机制 刘建利(北方民族大学生物科学与工程学院宁夏银川750021) 摘要有机磷农药污染严重,微生物有机磷农药是治理有机磷农药残留的新技术,综述有机磷农药降解酶的研究现状、酶促作用机理、基因工程等方面的研究现状。 关键词有机磷农药酶促机制 中国图书分类号:X172文献标识码:A *基金项目:宁夏自然科学基金(NZ0690)

有机磷农药残留风险评估

有机磷农药残留风险评估 1 有机磷农药化学特性 有机磷是磷酸的酯,由磷酸与三种醇连续反应生成。它们被用作溶剂、杀虫剂、阻燃剂和增塑剂。有机磷农药(OPs)主要是磷、磷硫或磷硫酸的酯类、酰胺类或硫醇类衍生物,广泛应用于农业、商业建筑或家庭和花园中防治昆虫病害[1]。大部分OPs属于有机硫代磷酸亚基,其官能团为硫代磷酸P=S键。敌畏和草甘磷主要是P=O键。许多有机硫代磷酸酯(OTPs)由硫转化为毒性较高的氧。这种转化发生在人体内的肝酶和环境下的氧气和光的影响。氧和硫都被水解成毒性较低的烷基磷酸盐,并在排泄前进一步身体代谢。OPs包括超过100种化合物,根据IPCS INCHEM(国际化学品安全规划)和美国EPA(美国环保署),他们被归类为“剧毒”(HT)(老鼠口服LD50值小于50毫克/公斤)“适度有毒”(MT) (LD50值超过50毫克/公斤,低于500毫克/公斤)[2]。 2 接触有机磷农药的途径 一般人口通过家庭使用杀虫剂产品和消费受污染的饮料和食品而在环境上接触OPs。职业性暴露人群包括农药行业工作者从事的生产活性成分或制备配方和农业工人可能从事混合物的制备和应用作为不同的活动的一部分,包括重返以前治疗领域和专业涂抹器。接触杀虫剂也影响从事公共卫生应用的工人。每个人群的主要接触途径各不相同。一般人群以摄入为主,职业性暴露组以吸入和皮肤吸收为主[3]。室内工作人员主要通过吸入接触,较少通过皮肤吸收接触;室外工作人员主要通过皮肤接触和吸入接触(小于10%)。皮肤的吸收量因药剂的不同而不同,通过眼睛暴露也可能是通过蒸气、粉尘或气溶胶,这甚至可能导致全身中毒。OPs的毒性几乎完全是由于乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制,这是一种神经末端的酶,导致乙酰胆碱的积累,引起人体呼吸、心肌和神经肌肉传导损伤[2]。 当OPs进入人体后,通过两步代谢途径代谢为特异性和非特异性代谢产物。非特异性代谢物为二烷基磷酸(DAPs),可分为二甲基磷酸(DMPs)和二乙基磷酸(DEPs)。DMP包括二甲基磷酸(DMP)、二甲基硫代磷酸(DMTP)和二甲基二硫代磷酸(DMDTP),DEP包括二乙基磷酸(DEP)、二乙基硫代磷酸(DETP)和二乙基二硫代磷酸(DEDTP)[4]。 3 有机磷农药在食物中的残留 有研究表明,某些特定的食物是人类接触OPs的来源。即使这些食物中的化合物含量很低,也可能会对人类健康造成风险,因为它们的食用寿

微生物降解农药

微生物降解农药 现今农业发展过程中应用最普遍,种类最多的农药是有机磷农药,虽然原有的降解有机磷农药的化学、物理方法亦收到良好效果,但随着生物技术的卓越发展,微生物对降解农药尤其是有机磷农药发挥着日益重大的作用。针对有机磷农药的微生物降解问题提出看法,希望促进农业的现代化发展。 当前,我们主要是从被污染的环境介质(例如:被污染的泥土、土壤)中来获取高效降解菌。现在人们已经分离出的对有机磷农药降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、放线菌及一些藻类。 真菌基于其较高的降解能力,人们十分关注,主要有:木霉属、曲霉属、酵母菌及青霉属等。颜世雷等有关人员经过长时间的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到2株曲霉菌株,其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。当温度高达28℃时,其降解氧化乐果的比率高达70.38%及61.28%。 因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点,故在微生物降解过程中它具有极高的地位。目前已经分离出的细菌有:芽

孢杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属、沙雷氏菌属等。例如:以解秀平为代表的有关人员从污水曝气池里分离出一株可以以甲基对硫磷以及其在降解过程中产生的对硝基苯酚是仅有 的碳源的节杆菌属,其在5h内降解50mg/L的甲基对硫磷以及对硝基苯酚的比率达到85%与98%。而以金彬明为代表的有关人员主要是从受有机磷污浊后的海水样中筛选、分离出一株蜡样芽孢杆菌菌株,其在温度高达28摄氏度的情况下降解甲胺磷的比率高达48.9%。 微生物本身的降解能力是限制有机磷农药微生物降解的因素 中最重要的因素,不同种类的微生物,其代谢活动各具特色,适应性也千差万别,而且同类型的不同菌株对相同的有机底物的反应也各不相同。加之,微生物具有较强的适应环境的能力,很容易驯化,经过一阶段的适应新生化合物可以促使微生物产生与之对应的酶系降解它,且还可以借助于基因突变来构建新酶系降解它。传统主要是采用单一的微生物菌株的纯培养来降解农药的微生物,但是这一方式不如混合培养合理,前者一般情况下没有生物降解需要的整个酶的遗传合成信息,其在降解难度较高的化合物中没有充足的训话时间,继而无法进化出整个代谢途径,相反,后者则更能抵御微生物降解时产生的毒物质。

十食品中有机磷农药残留量的测定-气相色谱法

实验十四、食品中有机磷农药残留量的测定-气相色谱法 (GB/T 5009.20-2003 食品中有机磷农药残留量的测定) 气相色谱法测定食品中有机磷农药残留量 一、目的与要求 1.掌握气相色谱仪的工作原理及使用方法。 2.学习食品中有机磷农药残留的气相色谱测定方法。 二、原理 食品中残留的有机磷农药经有机溶剂提取并经净化、浓缩后,注入气相色谱仪,气化后在载气携带下于色谱柱中分离,由火焰光度检测器检测。当含有机磷的试样在检测器中的富氢焰上燃烧时,以HPO碎片的形式,放射出波长为526nm的特性光,这种光经检测器的单色器(滤光片)将非特征光谱滤除后,由光电倍增管接收,产生电信号而被检出。试样的峰面积或峰高与标准品的峰面积或峰高进行比较定量。 三、仪器与试剂 (一)仪器 1.气相色谱仪:附有火焰光度检测器(FPD)。 2.电动振荡器 3.组织捣碎机 4.旋转蒸发仪 (二)试剂 1.二氯甲烷 2.丙酮 3.无水硫酸钠:在700℃灼烧4h后备用。 4.中性氧化铝:在550℃灼烧4h。 5.硫酸钠溶液 6.有机磷农药标准贮备液:分别准确称取有机磷农药标准品敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷、甲拌磷、稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫螨磷各10.0mg,用苯(或三氯甲烷)溶解并稀释至100mL,放在冰箱中保存。 7.有机磷农药标准使用液:临用时用二氯甲烷稀释为使用液,使其浓度为敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷、甲拌磷每毫升各相当于 1.0μg,稻瘟净、倍硫磷、杀螟硫磷及虫螨磷每毫升各相当于2.0μg。 四、实验步骤 (一)样品处理 1.蔬菜:取适量蔬菜擦净,去掉不可食部分后称取蔬菜试样,将蔬菜切碎混匀。称取10.0g混匀的试样,置于250mL具塞锥形瓶中,加30g~100g无水硫酸钠脱水,剧烈振摇后如有固体硫酸钠存在,说明所加无水硫酸钠已够。加0.2g~0.8g活性炭脱色。加70mL二氯甲烷,在振荡器上振摇0.5h,经滤纸过滤。量取35mL滤液,在通风柜中室温下自然挥发至近干,用二氯甲烷少量多次研洗残渣,移入10mL具塞刻度试管中,并定容至2mL,备用。 2.谷物:将样品磨粉(稻谷先脱壳),过20目筛,混匀。称取10g置于具塞锥形瓶中,加入0.5g中性氧化铝(小麦、玉米再加0.2g活性炭)及20mL二氯甲烷,振摇0.5h,过滤,滤液直接进样。若农药残留过低,则加30mL二氯甲烷,振摇过滤,量取15mL滤液浓缩,并定容至2mL进样。 3.植物油:称取5.0g混匀的试样,用50mL丙酮分次溶解并洗入分液漏斗中,摇匀后,加10mL水,轻轻旋转振摇1min,静置1h以上,弃去下面析出的油层,上层溶液自分液漏

有机磷农药的微生物降解研究进展

有机磷农药的微生物降解研究进展 摘要:有机磷农药的广泛和大量使用给环境带来了越来越多的危害,作为有机 磷农药的主要降解方式之一,微生物降解发挥着重要的作用。从有机磷农药降解微生物的种类、降解机理和途径、影响微生物降解有机磷农药的因子、微生物降解有机磷农药的途径,并探讨有机磷农药微生物降解的发展趋势和研究展望。 关键词:微生物降解有机磷农药研究展望 前言:农药是确定农业稳定,丰产或者不缺产的重要生产资料。但农药一方面 残留在农产品中,对人体有害?另一方面,在环境中不断积累,带来了日益严重的环境与生态问题。农药的负面效应很多,但总体来说仍是功大于过,而且在未来农业可持续发展战略中,农药将继续挥作用。因此现在摆在我们面前的问题是如何尽可能降低农药的负面效应【1】。有机磷农药的降解主要有生物降解、光化学降解、化学降解等方式,其中生物降解的作用占重要地位。生物降解特别是微生物降解被认为是一种有效的措施,利用微生物或微生物产品来降解污染物的生物修复方法具有无毒、无残留、无二次污染等优点,是消除和解毒高浓度的农药残留的一种安全、有效、廉价的方法。自20世纪60年代有机氯农药在世界范围内受到限制,随之是有机磷农药的发展,到目前有机磷农药已成为应用广泛、品种最多的农药。有机磷农药容易降解,对环境的污染及对生态系统的危害和残留没有有机氯农药那么普遍和突出,且具有药效高、品种多、防治范围广、成本低、选择作高、药害小、在环境中降解快、残毒低等优点。它的降解一直是国内外学者研究的热门方向。 1、有机磷农药的生产和使用现状 随着科技的发展和进步,对农药的需求在一定程度上有所减少,但有机磷等农药在农业上的生产与应用仍占据重要地位。目前,包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂在内,世界上的有机磷农药已达150 多种,中国使用的有机磷农药有30 余种。按照毒性大小常分为 3 大类:1.剧毒类,如甲拌磷、内吸对硫磷、保棉丰、氧化乐果等;2.高毒类,如甲基对硫磷、二甲硫吸磷、敌敌畏、亚胺磷等;3.低毒类,如敌百虫、乐果、氯硫磷、乙基稻丰散等。一些有机磷杀虫剂如甲胺磷、对硫磷、久效磷等剧毒杀虫剂在国际上已是禁用产品或限制的品种【2】。 2、有机磷降解微生物的种类 目前,人们已分离出多种能降解有机磷农药的微生物菌群,其中包括细菌、放线菌、真菌和一些藻类。由于细菌具有生化多适应性及易诱发突变菌株等优势,故其在微生物降解中占有重要地位【3】。至今,已分离到的细菌主要有:假单胞菌属(Pseu-domonas)、芽孢杆菌属(Baccillus)、黄杆菌属(Flavobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、节杆菌属(Arthrobacter sp.)、沙雷氏菌属(Serratia sp.)等。金彬明等从被有机磷污染的海水样中分离筛选出一株蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)菌株,在28℃下对甲胺磷(5 mg/L)的降解率达48.9%。解秀平等从污水曝气池中分离得到一株能以甲基对硫磷及其降解中间产物对硝基苯酚为唯一碳源的节杆菌属(Arthrobacter sp.)菌株,在 5 h 内对50 mg/L 的

蔬菜中有机磷农药残留量的检测与分析_本科生毕业论文

黑龙江东方学院 本科生毕业论文 蔬菜中有机磷农药残留量的检测与分析 姓名 学号 专业食品科学与工程 班级 指导教师 学部食品与环境工程学部 答辩日期

蔬菜中有机磷农药残留量的检测与分析 摘要 有机磷农药作为一类高效、广谱的杀虫剂正被广泛地用于农业防害以及家庭、仓储等的杀虫,但大量使用后产生的环境危害也日益严重。农药的急性中毒,特别是果蔬食品污染后引发的群体中毒事件屡有发生。因此建立果蔬有机磷残留检测技术是很有必要的。 本课题采用乙腈浸提,同时对茄果类、瓜类、甘蓝类、白菜类、绿叶类、豆类6类蔬菜共24个品种,采用气相色谱法检测有机磷中高毒农药甲胺磷、氧化乐果、甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱、敌敌畏、乙酰甲胺磷、三唑磷、杀螟硫磷、水胺硫磷等13种农药残留情况。本次检测蔬菜样品24个,其中检出含有被测农药样品8个,检出率33.3%;被测农药不合格的样品3个,总合格率87.5%。有5种高毒农药被检出,其中毒死蜱的检出率最高,达到25%,氧化乐果的检出率为16.7%,甲胺磷、水胺硫磷、乙酰甲胺磷均为8.3%。 关键词:气相色谱;有机磷农药;蔬菜

in the detection and analysis Abstract The ganophosphorus agricultural chemicals take one kind highly effective, Guang Pu the pesticide widely to use in agricultural against evil as well as the family, the warehousing and so on insect disinfestation, but uses after massively, produces the environment harm day by day is also serious. Agricultural chemicals acute poisoning, after specially fruits and vegetables food contamination, initiates the community poison event sometimes occurs. Therefore the establishment fruits and vegetables ganophosphorus remains the examination technology to have the necessity very much. this topic uses the methyl cyanide to soak raises, simultaneously to the eggplant fruit class, the melon class, the sea cabbage class, the cabbage class, the green leaf class, the legumes 6 kind of vegetables altogether 24 varieties, uses in the gas phase chromatography examination ganophosphorus the high poisonous agricultural chemicals methylamine phosphorus, the oxidized rogor, the thimet, the parathion, the methyl parathion, to kill by poison the tick, the phosphate insecticide, the acetyl methylamine phosphorus, the triazole phosphorus, to kill the snout moth sulfur phosphorus, Shui Anliu the phosphorus and so on 13 kind of pesticide residue situation. This examination vegetables sample 24, picks out includes is measured agricultural chemicals sample 8, detection rate 33.3%; Is measured agricultural chemicals unqualified sample 3, total qualified rate 87.5%. Some 5 kind of high poisonous agricultural chemicals are picked out, kills by poison the tick the detection rate to be highest, achieves 25%, the oxidized rogor detection rate is 16.7%, the methylamine phosphorus, Shui Anliu the phosphorus, the acetyl methylamine phosphorus is 8.3% Key word:Gas chromatography; Organic phosphorus agricultural chemicals; Vegetables

有机磷农药残留的危害及检测方法

有机磷农药残留的危害及检测方法 姓名:梅增健学号:201008011053 班级:10生工一班 摘要:近年来由于农药的大量使用致使食品的农药残留问题倍受关注,提高农药残留分析检测技术是解决农药残留问题的重要手段。在农药残留检测中样品前处理技术又是检测过程中耗时最长,最容易出现误差的步骤。因而,发展样品前处理技术能提高农药残留检测的效率和准确率。本文综述了近年来食品中农药有机磷残留分析中超临界流体萃取法、固相萃取、固相微萃取和凝胶渗透色谱几种样品前处理技术。 关键词:农药残留;有机磷农药残留;检测;危害 正文: 一、有机磷类农药的危害及特性: 有机磷类农药自问世到现在已有70 年的历史。因为高效、快速、广谱等特点, 有机磷类农药一直在农药中占有很重要的位置, 对世界农业的发展起了很重要的作用。我国已生产和使用的有机磷类农药达数10种之多,其中最常用的有敌百虫、敌敌畏、乐果、马拉硫磷等。但随着这些有机磷类农药的广泛被使用, 暴露出了很多问题,如高残留、毒性强等,尤其在环保意识日益增强的今天,其暴露的问题也引起了人们的高度重视。部分非持久有机磷类农药在某些环境条件下也会有较长的残留期, 并在动物体内产生蓄积。如马拉硫磷是一种高选择性有机磷类农药,在环境中的残留不容忽视,水体中已有检出。马拉硫磷对水生生物属高毒农药, 对人免疫功能也具有一定的毒性作用, 已成为水环境中重要的监测项目。大多数有机磷类农药都属于磷酸酯类或硫代磷酸酯类化合物,其中有机磷酸脂类化合物纯品多为油状,少数为结晶固体。常用剂型有乳剂、油剂、粉剂及颗粒剂等。有机磷类农药的中毒特征是血液中胆碱酯酶活性下降, 胆碱酯酶的活性受到抑制,导致神经系统机能失调,从而使一些受神经系统支配的脏器,如心脏、支气管、肠、胃等发生功能异常。 二、有机磷农药的检测前处理 1、超临界萃取技术 所谓超临界是物质的一种特殊流体状态:当气液平衡的物质升温升压时,热膨胀会引起液体密度减少,压力升高又会使气相密度变大,当温度和压力达到某一点时,气液两相界面消失成一均相体系,此点即为临界点;当物质的温度和压力高于临界点时,就处于超临界状态,此时该物质为超临界流体。超临界萃取技术(supercritical fluid extraction,SFE)是用超临界液体作为萃取剂,根据样品中组分在不同压力和温度条件下溶解能力变化的性质,通过改变萃取剂流体的压力,从而将不同组分萃取出来。 等流体代替有机溶剂,对人体无害、绿色环保,且SFE最大优点是使用CO 2 有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散,提高了样品回收率,因而较适合于萃取热不稳定物质和有毒化合物[1]。D.H.Kim等[2]已将SFE用于萃取面粉里的有机磷残留,避免了样品浓缩和分析过程的干扰,提高了萃取速度,60min有7g的样品萃取量,且联用GC-NPD分析后,检测限低至10ng/s。

有机磷农药的残留危害及其微生物降解

环境与健康期末论文 教师:蔡兰坤 学院:资源与环境学院学号:B2014009 班级:环境122 姓名:严义昌

有机磷农药的残留危害及其微生物降解 严义昌资环学院环境122学号:B2014009 (华东理工大学资源与环境学院,上海201424) 摘要:有机磷农药因为自身的优良特性开始逐步取代对环境危害更大的有机氯农药,它的大量使用在提高了作物产量的同时也对动物和人体产生了许多负面效应,造成了全球性的环境污染和生态破坏.而有机磷农药残留问题已经直接威胁到人类的生存和可持续发展.微生物因为众多的种类和新城代谢的多样性在有机磷农药降解中表现出独特的优势.对降解有机磷农药的微生物种类,有机磷降解菌的获得和鉴定,有机磷的降解机理,有机磷农药降解菌的广谱性和目前存在的问题以及未来的研究方向做出论述. 关键词:有机磷农药;微生物降解;降解机理;降解菌广谱性 20世纪60年代以来,由于有机氯农药难以被动植物降解而且在生物体内降解速度慢,致使许多国家开始限制和禁止使用有机氯农药.有机磷农药作为有机氯农药的替代品,因为具有品种多,成本低,药效好,应用范围广,对自然环境的污染以及对生态系统的危害和残留没有有机氯农药那么普遍和突出等优点迅速发展起来,从20世纪70年代起,有机磷杀虫剂的使用量逐年上升.正是因为有机磷农药在我国大量、频繁和反复地使用,导致其过量残留.残存于作物、土壤或水体中的有机磷农药,经物理迁移或化学转化,最终通过食物链的传递和富集作用影响人类及其他有益生物体[1].世界上有机磷农药种类超过150种,中国生产和使用的有机磷农药有将近40种,其中常用的有敌百虫、乐果、敌敌畏、马拉硫磷、对硫磷、辛硫磷等.有机磷农药的结构区别很大,毒性也大不一样,其中对硫磷类农药的毒性最大. 1有机磷农药的毒性效应 有机磷农药引起的中毒主要为急性中毒,以神经症状为主.轻度中毒时表现为头痛、头晕、恶心、呕吐、疲倦、食欲不振等症状,血液胆碱酯酶活力下降到70%-50%;中度中毒时除上述症状加重外,还会出现肌肉震颤、瞳孔缩小、胸闷、轻度呼吸困难、流涎、流汗、腹痛、腹泻、血压和体温升高等症状,血液胆碱酯酶活力下降到50%-30%;重度中毒除上述症状和特征外,并伴有心率加快、血压升高、瞳孔高度缩小、肌肉震颤明显、呼吸困难、昏迷、循环衰竭等,少数人出现脑水肿,血液胆碱酯酶活力下降到30%以下.同时研究表明有机磷农药具有遗传毒性,可导致基因内部DNA的改变,并引起一定的表型变化. 除了急性毒性外,也发现了有机磷农药的慢性毒性作用,不过其慢性中毒症状无明确的特异性,仅以神经衰弱综合征为主,如头痛、头晕、食欲不振、记忆力减退等. 有机磷农药作为潜在的化学致癌物还可能参与癌症的发生.经流行病学调查发现,非霍奇金淋巴瘤(NHL)、白血病、前列腺癌的发生同接触有机磷农药混合物密切相关.1995年在对美国某农产进行调查时,发现该农场工人NHL的发病率高于没有接触有机磷农药人群. 有机磷农药具有遗传毒性,可导致基因内部DNA的改变,并引起一定的表型变化.有研究表明,暴露在不同浓度的甲基对硫磷、甲基吡啶磷、敌敌畏条件下,可以导致黑腹果蝇三期幼虫两个遗传标记点的交叉杂合,在表型上观察到果蝇翅膀大小和形状的突变.早有报道久效磷具有遗传毒性,可导致生物机体的一系列生化指标如血浆蛋白含量、肝脏的DNA和RNA含量等改变.敌百虫、敌敌畏和乙酰甲胺磷可以显著诱发中国仓鼠(Phodopus griseus)

食品中有机磷农药残留量的测定方法

有机磷农药残留量测定方法 一.食品中有机磷农药残留量的测定方法 1.主题内容与适用范围 本标准规定了水果、蔬菜、谷类中敌敌畏、速灭磷、久效磷、甲拌磷、巴胺磷、二嗪农、乙嘧硫磷、甲基嘧啶硫磷、甲基对硫磷、稻瘟净、水胺硫磷、氧化喹硫磷、稻丰散、甲喹硫磷、克线磷、乙硫磷、乐果、喹硫磷、对硫磷、杀螟硫磷的残留量分析方法。 本标准适用于使用过敌敌畏等二十种农药制剂的水果、蔬菜、谷类等作物的残留分析。 2.原理 含有机磷的样品的富氢焰上燃烧,以HPO碎片的形式,放射出波长526 nm的特性光;这种光通过滤光片选择后,由光电倍增管接收,转换成电信号,经微电流放大器放大后被记录下来。样品的峰面积或峰高与标准品的峰面积或峰高进行比较定量。 3.试剂 3.1 丙酮。 3.2 二氯甲烷。 3.3 氯化钠。 3.4 无水硫酸钠。 3.5 助滤剂Celite 545。 3.6 农药标准品: 3.6.1 敌敌畏(DDVP):99%。 3.6.2 速灭磷(mevinophos):顺式60%,反式40%。 3.6.3 久效磷(monocrotophos):99%。 3.6.4 甲拌磷(phorate):98%。 3.6.5 巴胺磷(propetumphos):99%。 3.6.6 二嗪磷(diazinon):98%。 3.6.7 乙嘧硫磷(etrimfos)97%。 3.6.8 甲基嘧啶硫磷(paratehion-methyl):99%。 3.6.9 甲基对硫磷(parethion-methylo):99%。 3.6.10 稻瘟净(kitazine):99%。 3.6.11 水胺硫磷(isocarboiphos):99%。 3.6.12 氧化喹硫磷(po-quinalphos):99%。 3.6.13 稻丰散(phenthoate):99.6%。 3.6.14 甲喹硫磷(methdathion):99.6%. 3.6.15 克线磷(phenamiphos):99.6%。 3.6.16 乙硫磷(ethion):95%。 3.6.17 乐果(dimethoate):99.0%。 3.6.18 喹硫磷(quinaphos):98.2%。 3.6.19 对硫磷(parathion):99.0%。 3.6.20 杀螟硫磷(fenitrothion):98.5%。 3.7 农药标准溶液的配制:分别准确称取3.6.1至3.6.20标准品,用二氯甲烷为溶剂,分别配制成1.0 mg/mL的标准储备液,贮于冰箱(4℃)中,使用时根据各农药品种的仪器相应情况,吸取不同量的标准储备液,用二氯甲烷稀释成混合标准使用液。 4.仪器

土壤中有机磷农药的测定

第8章土壤中有机磷农药的测定 8.1概述 长期以来,大面积使用化学农药严重破坏环境和生态,而我国化学农药的使用量是世界平均用量的2.5倍,高毒农药使用量占我国农药使用量的30%[1]。 有机磷农药是上世纪三十年代德国G.Schradev首先发现的,有机磷农药是作为取代有机氯农药而发展起来的新型农药,这种农药较有机氯农药容易降解,对自然环境的污染和生态系统的危害、残留没有有机氯农药普遍和持久。但事实上,有机磷农药并不是理想高效、低毒、低残留农药,其在环境中的残留也不容忽视[2],并在动物体内富集[3]。 有机磷农药一般为硫代磷酸酯类或磷酸酯类化合物,大多呈结晶状或油状,工业品呈棕色或淡黄色,除敌敌畏和敌百虫之外,大多有蒜臭味。这类农药除敌百虫、磷胺、甲胺磷、乙酰甲胺磷等易溶于水,其它不溶于水,易溶于有机溶剂如苯、丙酮、乙醚、三氯甲烷及油类。有机磷农药分子结构一般具有容易断裂的化学键,在酸性和中性溶液中较稳定,遇碱易分解破坏,对光、热、氧均较稳定,略具挥发性,遇高热可异构化,加热遇碱可以加速分解。 有机磷农药是一种神经毒物,作用机制是抑制生物体内的乙酰胆碱酯酶,引起神经系统紊乱,并造成中毒。另外,有机磷农药迟发性毒性还会对生殖系统造成损害。 印度北部Kanpur市,地表水中马拉硫磷含量达2.618mg/L,地下水含量高达29.835mg/L[4]。 近年来,我国农药工业迅速发展,农药年产量居世界第二位。其中,有机磷农药产量占全世界总量的1/3,占全国农药总量的50%以上[5]。 我国近年来用量最大的农药主要是甲拌磷、特丁硫磷、甲胺膦、氧乐果、丙溴磷、乐果、水胺硫磷、杀螟硫磷、辛硫磷、异稻瘟净、马拉硫磷、乙酰甲胺磷、甲基毒死蜱、毒死蜱、三唑磷、敌百虫、敌敌畏、草甘膦等有机磷农药产品年产量约占我国有机磷类农药总产量的90%以上[6]。 8.2相关环保标准和工作需要 8.2.1 国内相关标准 目前我国的各类环境质量标准和污染物排放标准中,除了危险废物毒性标准中有四种有机磷的排放限值,还没有土壤和沉积物中有机磷的相关质量和排放标准,详见表1。 表1 有机磷相关环境质量或排放标准 环境质量或排放标准标准号排放限值浓度单位 土壤环境质量标准GB15618-1995 无相关排放标准 危险废物毒性标准浸出毒性鉴别GB5085.3-2007 乐 果 对硫 磷 甲基对 硫磷 马拉硫磷浸出液 8 0.3 0.2 5.0 mg/L 生活垃圾填埋污染控 制标准 GB16889-2008 无相关排放标准展览馆用地土壤环境 质量标准 HJ350-2007 无相关排放标准

有机磷农药的微生物降解技术

有机磷农药的微生物降解技术 金潇,颜冬云,秦文秀 (青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛266071) 摘要:有机磷农药的微生物降解技术具有成本低、不产生二次污染等优点,逐渐为人们所关注。为此,介绍了微生物降解的生物种类,并对其获得方法、降解机理、影响因素及基因工程菌的构建与应用等方面的研究进展进行了综述。 关键词:有机磷农药;微生物降解;影响因素;基因工程菌 中图分类号:X592文献标识码:A文章编号:1006-060X(2011)09-0093-05 Technology of Microbial Degradation for Organophosphorus Pesticides JIN Xiao,YAN Dong-yun,QIN Wen-xiu (College of Chemical Engineering and Environmental Sciences,Qingdao University,Shandong266071,PRC) Abstract:Technology of microbial degradation organophosphorus pesticides has gradually gathered significant environmental concerns for its low cost and no-secondary pollutions.This paper mainly introduced the biological species for microbial degradation,and the advances in obtaining methods of degrading microorganisms,degrading mechanism, influencing factors,construction and application of genetic engineering strains were summarized. Key words:organophosphorus pesticides;microbial degradation;influencing factor;genetic engineering strains 有机磷农药(Organophosphorus pesticides,Ops)是一种在环境中广泛使用的杀虫剂,具有高效、广谱等优点,自20世纪60年代以来,逐渐取代了有机氯农药。 随着有机磷农药的大量使用,其负面影响日益突出。残存于作物、土壤或水体中的有机磷农药,经物理迁移或化学转化,最终通过食物链的传递和富集作用影响人类及其他有益生物体[1]。1999~ 2001年,Abdel-Halim等[2]对一杀虫剂制造厂污水管道附近的污水、底泥和鱼类进行采样研究,结果表明,6份不同季节的样品中均存在毒死蜱、甲基毒死蜱、二嗪农、甲基嘧啶磷和溴丙磷。其中,毒死蜱在所有的水样和底泥样品中为主要污染物,浓度范围分别为24.5~303.8ng/L、0.9~303.8ng/L,二嗪农在鱼类样品中为主要污染物。 有机磷农药的降解方式主要分为生物降解、光化学降解、化学降解等3种,其中微生物降解具有操作简单、成本低、代谢繁殖快,对污染物氧化完全,不会产生二次污染等优点[3-5]。为此,本文综述了有机磷农药微生物降解技术,以期为环境中有机磷 农药的消解提供技术支撑。 1降解菌种类 目前,人们已分离出多种能降解有机磷农药的微生物菌群,其中包括细菌、放线菌、真菌和一些藻类。 由于细菌具有生化多适应性及易诱发突变菌株等优势,故其在微生物降解中占有重要地位[6-7]。至今,已分离到的细菌主要有:假单胞菌属(Pseu-domonas)、芽孢杆菌属(Baccillus)、黄杆菌属(Flavobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、节杆菌属(Arthrobacter sp.)、沙雷氏菌属(Serratia sp.)等。金彬明等[8]从被有机磷污染的海水样中分离筛选出一株蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)菌株,在28℃下对甲胺磷(5mg/L)的降解率达48.9%。解秀平等[9]从污水曝气池中分离得到一株能以甲基对硫磷及其降解中间产物对硝基苯酚为唯一碳源的节杆菌属(Arthrobacter sp.)菌株,在5h内对50mg/L的甲基对硫磷和对硝基苯酚的降解率分别为85%和98%。 真菌因其高效的降解能力正逐渐引起人们的重视,主要有:曲霉属(Aspergillus)、木霉属(Trichoder-ma)、青霉属(Penicillium)、酵母菌等。颜世雷等[10]通过长期摇床驯化培养从污染土壤中筛选出两株可在高浓度氧化乐果环境下生长的曲霉菌株,在28℃时对氧化乐果的降解率分别为70.38%和61.28%。此外,某些藻类对有机磷农药也有一定的降解作 收稿日期:2011-01-18 基金项目:土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金 (Y052010023) 作者简介:金潇(1990-),女,山东菏泽市人,本科生,研究 方向为环境污染与控制。 通讯作者:颜冬云 湖南农业科学2011,(9):93~97Hunan Agricultural Sciences

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