微生物降解农药,保护环境
微生物对环境中农药的降解与去除

微生物对环境中农药的降解与去除农药是农业生产中常用的化学物质,虽然能有效地保护农作物免受虫害、病害和杂草的侵害,但也对环境产生一定的负面影响。
农药残留在土壤、水体以及食物中可能会危害当地生态系统的平衡和人类的健康。
因此,寻找一种能够降解和去除环境中农药的方法显得十分重要。
微生物在环境中扮演着关键的角色,它们可以通过降解和去除农药来减轻其对环境的影响。
微生物降解是指微生物利用农药分子作为其生长和代谢的底物,将其转化为无毒或低毒的物质。
而微生物去除则是指微生物通过吸附、转化、活性代谢等方式,将农药从环境中去除。
首先,我们需要了解微生物降解农药的机制。
微生物在降解农药时主要通过酶的作用,将农药分解为更简单的化合物。
这些酶通常是由微生物自身产生的,特定的酶用于特定类型的农药分解。
例如,农药降解微生物能够产生的酶包括脱氯酶、脱甲基酶、氧化酶等。
这些酶能够将农药分子中的有害物质去除或转化为无害物质,达到降解的效果。
其次,我们需要了解微生物去除农药的方式。
微生物通过吸附农药分子表面,改变其化学性质,从而降低其在环境中的毒性。
此外,微生物还可以通过吸附农药分子后,通过代谢将其转化为无害或低毒的物质。
通过这些方式,微生物能够有效地从环境中去除农药。
许多微生物被发现具有降解和去除农药的潜力。
一些细菌和真菌,如假单胞菌、芽孢杆菌和拟青霉等,被广泛应用于农药污染的生物修复和生物处理。
这些微生物能够在不同的环境和条件下进行降解和去除,对多种类型的农药具有良好的适应性。
此外,一些微生物也可以与其他生物和植物协同作用,提高农药的降解效果。
除了微生物降解和去除农药外,还有一些其他方法可以减少农药的环境影响。
例如,通过合理的农药使用和施用技术,减少农药的使用量和浓度,可以有效地降低农药对环境的污染。
此外,通过选择和使用天敌和生物控制剂,可以减少对农药的依赖,并降低其对环境的负面影响。
综上所述,微生物在环境中降解和去除农药方面具有巨大的潜力。
微生物对农药降解的生态影响

微生物对农药降解的生态影响农药是农业生产中常用的化学物质,可以有效地控制病虫害,提高农作物产量。
然而,农药残留对环境和人类健康造成了一定的危害。
为了减少这种危害,科研人员发现微生物在农药降解中发挥着重要作用。
微生物通过代谢作用将农药降解成无害物质,从而减少了对环境的污染。
本文将探讨微生物对农药降解的生态影响。
一、微生物降解农药的机制微生物是一类微小的生物体,包括细菌、真菌、放线菌等。
它们具有较强的代谢能力,可以利用农药作为碳、氮、磷等元素的来源,通过一系列酶的作用将农药分解成简单的无害物质。
微生物降解农药的过程主要包括吸附、降解和转化三个阶段。
首先,微生物通过细胞表面的吸附作用将农药吸附到细胞表面;然后,利用细胞内的酶将农药降解成较小的分子;最后,将这些分子转化成对环境无害的物质,如水和二氧化碳。
二、微生物降解农药的生态影响1. 减少农药残留:微生物降解农药可以有效地减少农田和水体中的农药残留量,降低对生态系统的影响。
农药残留会导致土壤和水体污染,影响土壤微生物的生长和作用,破坏生态平衡。
微生物的降解作用可以有效地清除农药残留,保护生态环境。
2. 提高土壤肥力:微生物降解农药的过程中会释放出大量的养分,如氮、磷等,可以促进土壤中微生物的生长和繁殖,提高土壤肥力。
土壤中的微生物是土壤生态系统的重要组成部分,它们参与了土壤有机质的分解和养分的循环,对维持土壤生态平衡起着重要作用。
3. 促进植物生长:微生物降解农药释放出的养分可以为植物提供养分来源,促进植物的生长。
植物生长过程中需要吸收土壤中的养分,微生物降解农药可以为植物提供养分,增加植物的抗病能力,提高产量。
4. 保护生物多样性:农药残留对土壤中的微生物和其他生物造成了危害,影响了生物多样性的维持。
微生物降解农药可以减少农药对土壤生物的危害,保护土壤中的微生物多样性,维持生态系统的平衡。
5. 减少对人类健康的危害:农药残留会通过食物链进入人体,对人类健康造成危害。
微生物对环境污染物的降解

微生物对环境污染物的降解一、引言环境污染是当前全球面临的一大挑战,许多污染物对生态系统和人类健康产生了极大的威胁。
然而,幸运的是,自然界中存在着许多微生物,它们具备特殊的降解能力,可以有效地分解和降解环境中的污染物,为环境的修复和恢复提供了有力支持。
二、微生物对有机污染物的降解1. 微生物的分类和功能微生物包括细菌、真菌、古菌和病毒等,它们对不同类型的有机污染物具备不同的降解能力。
其中,细菌是目前最为常见的污染物降解微生物,具有分解有机化合物的能力;真菌则擅长降解木质素和多环芳烃等有机物;而古菌则对极端环境下的有机废物降解具备独特的适应能力。
2. 微生物降解机制微生物在降解有机污染物时,主要通过产生特定的酶来分解化合物的化学键,将其转化为无毒或较低毒的物质。
这些酶可以在特定环境条件下诱导合成,因此可针对具体的污染物进行调控。
此外,微生物还能通过多种途径将有害物质转化为有益物质,如转化为能量、气体或更稳定的形式。
三、微生物对重金属污染的降解1. 微生物的选择途径重金属是一类有害而难以处理的污染物,但微生物却能通过吸附、还原、沉淀和转化等方式对其进行有效降解。
此外,通过改变土壤或水体的酸碱度、氧化还原条件等环境因素,也可以促进微生物的降解作用。
2. 微生物的降解机制微生物对重金属的降解主要通过酶的催化作用实现,它们可以使重金属形成难溶性或稳定的沉淀物,从而减少其对环境的毒性。
例如,某些细菌可以产生硫酸盐还原酶,将含有重金属的化合物还原成相对稳定的硫化物,从而将有毒的重金属转化为较为安全的形式。
四、微生物对农药污染的降解1. 微生物的降解机制农药是农作物生产中广泛使用的化学物质,但其残留会对土壤和水体产生严重的污染。
微生物通过产生特定的酶类分解农药分子的连接键,降低其残留浓度。
此外,微生物的活性代谢产物也能进一步分解和转化农药残留物,从而减少环境中的农药污染。
2. 微生物的应用前景利用微生物进行农药污染治理是一种环保、经济、高效的方法。
农药的微生物降解综述

农药的微生物降解综述一、本文概述农药在农业生产中扮演着重要的角色,对于防治病虫害、提高农作物产量和质量具有不可替代的作用。
然而,农药的广泛使用也带来了严重的环境污染问题。
农药在环境中的残留不仅影响土壤和水质,还会对生态系统和人类健康造成潜在威胁。
因此,研究和开发有效的农药降解技术成为了环境科学领域的重要课题。
本文旨在对农药的微生物降解技术进行综述,探讨其原理、影响因素、研究现状和发展趋势,以期为农药残留治理和环境保护提供理论支持和实践指导。
本文将介绍农药微生物降解的基本原理,包括微生物降解的类型、降解过程中的关键酶和降解途径等。
分析影响农药微生物降解的主要因素,如微生物种类、环境因素和农药性质等。
接着,综述国内外在农药微生物降解领域的研究现状,包括降解效果、降解机制和实际应用等方面的成果。
展望农药微生物降解技术的发展趋势,探讨未来可能的研究方向和应用前景。
通过本文的综述,旨在为读者提供一个全面、深入的农药微生物降解技术概览,为农药残留治理和环境保护提供有益参考。
也期望能够激发更多学者和研究人员关注农药微生物降解领域,共同推动该技术的创新和发展。
二、农药微生物降解的基本原理农药微生物降解的基本原理主要涉及生物催化过程,这一过程由特定的微生物群体通过酶的作用,将农药分子分解为较小、无害或低毒的化合物。
这一生物过程包括酶与农药分子的相互作用,导致农药分子结构的改变,最终转化为二氧化碳、水和其他简单的无机物。
在农药微生物降解过程中,关键的步骤是农药分子与微生物酶之间的识别与结合。
微生物通过分泌特定的酶,如水解酶、氧化还原酶和裂解酶等,这些酶能够攻击农药分子的特定化学键,导致其结构破坏。
例如,某些水解酶能够水解农药中的酯键或酰胺键,而氧化还原酶则能够氧化或还原农药分子中的特定官能团。
微生物降解农药的能力与其遗传特性密切相关。
微生物通过基因编码产生特定的降解酶,这些酶对农药分子具有高度的特异性和催化活性。
随着环境适应性的演化,一些微生物能够产生多种降解酶,以适应不同种类农药的降解需求。
微生物降解农药的研究进展

微生物降解农药的研究进展一、简述农药作为现代农业中不可或缺的一部分,对于提高农作物产量和防治病虫害起到了关键作用。
农药的过量使用不仅会导致环境污染,还可能对人体健康产生潜在威胁。
寻找一种高效、环保的农药降解方法显得尤为迫切。
微生物降解农药作为一种新兴的技术手段,逐渐受到研究者的关注。
微生物降解农药是指利用微生物的代谢活动将农药分解为无毒或低毒物质的过程。
这种降解方式具有高效、环保、低成本等优点,且不会对环境产生二次污染。
已有多种微生物被证实具有降解农药的能力,如细菌、真菌和放线菌等。
这些微生物通过分泌特定的酶类,将农药分子中的化学键断裂,从而实现农药的降解。
随着研究的深入,微生物降解农药的机理逐渐得到揭示。
研究者发现,微生物降解农药的过程涉及到多个生物化学反应,包括氧化、还原、水解等。
这些反应能够将农药分子转化为更易降解的小分子物质,进而被微生物完全利用。
微生物降解农药的效率还受到多种因素的影响,如温度、湿度、pH值以及农药的种类和浓度等。
关于微生物降解农药的研究已经取得了一定的进展。
研究者通过筛选具有高效降解能力的微生物菌株、优化降解条件以及研究降解过程中的关键酶类等方面,不断提高微生物降解农药的效率。
一些研究还关注于将微生物降解农药技术应用于实际生产中,为农业生产提供更为环保、安全的解决方案。
尽管微生物降解农药具有诸多优点,但其在实际应用中仍面临一些挑战和限制。
某些农药分子结构复杂,难以被微生物完全降解;不同地区的土壤和气候条件也可能影响微生物降解农药的效果。
未来研究需要进一步深入探索微生物降解农药的机理和影响因素,以期为该技术的广泛应用提供更为坚实的理论基础和实践指导。
微生物降解农药作为一种环保、高效的农药降解方法,具有广阔的应用前景。
随着研究的不断深入和技术的不断完善,相信微生物降解农药将在未来农业生产中发挥越来越重要的作用,为农业可持续发展贡献力量。
1. 农药在现代农业生产中的重要性农药在现代农业生产中扮演着举足轻重的角色。
微生物对农药降解的影响研究

微生物对农药降解的影响研究农药是为了保护农作物免受病虫害侵害而广泛使用的化学物质。
然而,农药对环境和生态系统可能造成负面影响,因此研究微生物对农药降解的影响具有重要意义。
本文将探讨微生物在农药降解过程中的作用以及它们对于农药降解的影响。
一、微生物降解农药的机制微生物是一类生活在土壤、水体和根际等环境中的微小生物,包括细菌、真菌和其他微生物。
它们具有多样的代谢途径和酶系统,能够利用化学物质进行能量代谢和生长。
微生物通过降解农药的机制主要包括酶催化、代谢和吸附等过程。
酶催化是微生物降解农药的主要机制之一。
微生物通过酶的催化作用将农药分解成更简单的物质,进而进行能量代谢和生长。
不同类型微生物产生的酶具有不同的特异性,可以降解不同类型的农药。
代谢是微生物降解农药的另一种机制。
微生物利用其代谢途径中的化学反应将农药分解成能够利用的代谢产物。
这种代谢过程往往需要多个酶的参与,微生物根据不同的农药类型选择适合的代谢途径。
微生物还能通过吸附的方式降解农药。
吸附是指微生物表面的一些特异性结构或基因与农药分子结合,使其无法发挥原有的功能。
通过吸附作用,微生物可以使农药失去活性,从而实现降解效果。
二、微生物对农药降解的影响微生物在农药降解过程中起着重要的作用。
首先,微生物能够加速农药的降解速度。
由于微生物具有多样的代谢途径和酶系统,可以快速将农药分解成较简单的物质。
这不仅能减少农药对环境的潜在危害,还能促进土壤中其他生物的生长和生态系统的平衡。
其次,微生物的活动可以提高土壤中的农药降解能力。
微生物通过对农药的代谢和吸附作用,减少了农药在土壤中的残留量。
同时,微生物的存在也为其他有益微生物提供了生长和繁殖的环境,增强了土壤生态系统的稳定性。
然而,微生物对农药降解的影响也存在一定的局限性。
首先,不同类型的农药对微生物的降解效果有差异。
有些农药对微生物的毒性较高,抑制了微生物的生长和降解能力,从而降低了降解效果。
其次,环境因素对微生物降解农药的影响非常重要。
微生物对土壤农药残留的降解与解机制分析

微生物对土壤农药残留的降解与解机制分析农药的使用在现代农业中起着至关重要的作用,但与此同时,农药残留问题也引发了广泛关注。
土壤是农药的重要储存和转化介质,微生物对土壤农药残留的降解起着关键作用。
本文将分析微生物对土壤农药残留的降解机制,以期为农业生态环境的保护与农药残留的治理提供科学依据。
一、微生物降解农药的机制微生物降解农药是通过微生物菌群中一系列特定的酶的活性参与完成的。
微生物降解农药主要包括以下几个方面的机制:1. 非特异性酶降解:一些广谱酶在降解农药中发挥着重要作用。
例如,脱氯酶和氧化酶可以降解多种有机氯农药,抗性酶可以降解多种有机磷农药。
2. 特异性酶降解:有些微生物通过产生特异性酶来降解特定的农药分子。
这些酶通常与农药分子的结构特征高度吻合,从而具有高效降解的能力。
3. 协同作用:微生物之间通过协同作用来降解农药。
例如,一些微生物可以分泌酶来降解农药的酯基,而其他微生物则可以利用这些酯基作为能源,形成共生关系,提高农药降解效率。
二、影响微生物降解农药的因素微生物降解农药的效率受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 菌群多样性:土壤中的微生物菌群多样性对降解农药起着重要作用。
菌群的多样性越高,就意味着对不同种类农药的降解能力也更广泛。
2. 温度和湿度:适宜的温度和湿度条件有利于微生物的生长和酶的活性,从而促进农药的降解。
过高或过低的温度和湿度都会对微生物降解农药产生不利影响。
3. pH值:不同微生物对pH值的适应能力不同,因此土壤的酸碱度对微生物降解农药也有一定影响。
适宜的pH值能够提供有利于降解酶的活性的环境。
4. 表面活性剂:土壤中的表面活性剂可以促进农药与微生物的接触,提高降解效率。
适量添加表面活性剂有助于提高农药残留的降解速度。
三、微生物降解对土壤农药残留的治理意义微生物降解农药对于土壤农药残留的治理具有重要意义:1. 降解能力:微生物降解农药是一种天然的解决方法,能够将农药降解为无害的物质,减少农药对环境和人体的危害。
生物对环境中有害物质的降解

生物对环境中有害物质的降解环境中的有害物质对人类和生物多样性造成了严重威胁,因此,寻找和发展有效的降解方法至关重要。
生物的降解能力得到了广泛关注,因为生物能够通过各种机制将有害物质转化为无害物质。
下面将介绍一些生物对环境中有害物质进行降解的方式。
一、微生物降解微生物是自然界中最常见的降解有害物质的生物。
它们通过代谢和分解有害物质来将其转化为无害物质。
微生物群落中的多样性可以提供不同种类的降解微生物,从而拓宽了降解的物质范围。
例如,细菌、真菌和酵母菌等微生物可以降解有机废弃物、油类、农药以及污水中的有害物质等。
二、植物吸收和分解植物通过吸收和分解环境中的有害物质来清洁土壤和水体。
植物的根系可以吸收土壤中的有害金属离子,并将其转化为无害或难溶的形式。
此外,一些植物还能分解有机污染物,将其降解为无害化合物。
植物吸收和分解有害物质的能力被广泛应用于植物修复和自然保护领域。
三、动物的生物降解能力除了微生物和植物,一些动物也具有生物降解能力。
例如,蚯蚓是土壤中重要的降解生物,它们通过消化和分解有机物来改善土壤品质。
昆虫也被广泛研究,因为它们可以降解木材、粪便和其他有机废物。
此外,一些海洋动物如贝类和海绵也能够通过过滤和分解来降解有害物质。
四、生物技术的应用生物技术是利用生物体的降解能力来处理有害物质的高效手段。
通过基因工程,科学家可以改造微生物和植物的基因,使其具有更强的降解能力。
这种方法被广泛用于处理有机废弃物、有机溶剂和重金属等污染物。
此外,生物技术还可以通过生物吸附等方法将有害物质从水中去除。
五、生物对环境中有害物质降解的影响生物对环境中有害物质的降解具有重要意义。
首先,生物降解可以有效清理土壤、水体和空气中的污染物,保护生态系统的完整性和健康。
其次,生物降解可以降低环境中有害物质的浓度,减少对人类和其他生物的危害。
此外,生物降解也能够转化有害物质为对生物有益的物质,为生态系统提供养分。
总结:生物对环境中有害物质的降解具有重要的意义,它可以通过多种方式将有害物质转化为无害物质,保护生态环境的平衡。
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保护环境,微生物降解农药之路
07材化一梁文豪2007274129
摘要:本文根据《环境化学》中介绍微生物降解农药的科学原理,综述了环境中降解农药的微生物种类,微生物降解农药的机理等,分析了利用微生物降解农药是消除农业发展中农药污染的一个行之有效的重要方法。
关键词:微生物农药农药降解
1.农药污染的危害
在农业生产中,人们在田间经常喷洒化学农药以防治作物病虫害的发生,由于某些农药及其代谢物的理化性质稳定,在土壤中的积累而引起了环境污染问题。
土壤环境是受农药污染重要场所。
农药在土壤中长期残留累积的结果,致使农作物及畜产品中出现微量的残留农药,污染了食品,危害人类的人体健康。
目前,全球生产和使用的农药已达1 300多种,其中广泛使用的约为250多种。
我国已迈人世界农药生产大国。
1990年农药产量为22.66万t,1994年农药产量为26.6万t,约占世界农药总产量的1/10。
现在,我国每年大约要施用80-100多万t的化学农药,有机磷杀虫剂占40%,高毒农药占37.4%,有的化学性质稳定,存留时间长。
这些农药无论以何种方式施用,均会在土壤残留,而且在我国农药的有效利用率低,据测定仅为20%~30%(发达国家的农药利用率达60%-70%)。
若按单位面积平均施药量计算,我国农药用量是美国的2倍多。
据初步统计,全国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。
大量的农药流失到土壤中,造成土壤环境的严重污染,影响了农业的可持续发展。
据世界卫生组织报道,发展中国家的农民由于缺乏科学知识和安全措施,每年有200万人农药中毒,其中有4万人死亡,平均每10分钟有28人中毒,每17分钟有1人死亡!而这还不包括因农药污染而导致死胎、致癌、流产的受害者。
2.农药污染概述
农药污染已成为国家发展中一个不能轻视的问题。
那究竟什么是农药污染呢?
农药污染(pesticide pollution)指农药或其有害代谢物、降解物对环境和生物产生的污染。
农药施用后,一部分附着于植物体上,或渗入株体内残留下来,使粮食、蔬菜、水果等受到污染;另一部分散落在土壤上(有时则是直接施于土壤中)或蒸发、散逸到空气中,或随雨水及农田排水流入河湖,污染水体和水生生物。
农产品的残留农药通过饲料,污染禽畜产品。
农药残留通过大气、水体、土壤、食品,最终进入人体,引起各种慢性或急性病害。
农药及其在自然环境中的降解产物,污染大气、水体和土壤,破坏生态系统,引起人和动植物急性或慢性中毒的现象。
多数农药对人和动物有毒害,大量接触以及误食后会造成急性中毒和死亡。
找出一条解决农药污染的方法,非常必要。
3.微生物降解农药概述
农药在土壤中的降解,包括光化学降解、化学降解与微生物降解等。
其中,微生物对农药的降解是土壤中农药最主要也是最彻底的净化!当前农业上使用的主要为机化合物农
药,其中包括:敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等杀虫剂有机氮:西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等有机氯:六六六、滴滴涕、毒杀芬等杀螨剂螨净、缩节胺等。
人们发现,在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物,它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分,为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。
土壤中的微生物,包括细菌、真菌、放线菌和藻类等,它们中有一些具有农药降解功能的种类。
细菌由于其生化上的多种适应能力和轻易诱发突变菌株,从而在农药降解中占有主要地位。
一在土壤、污水及高温堆肥体系中,对农药分解起主要作用的是细菌类,这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关,如在高温堆肥体系当中,由于高温阶段体系内部温度较高,存活的主要是耐高温细菌,而此阶段也是农药降解最快的时期。
通过微生物的作用,把环境中的有机污染物转化为二氧化碳和水等无毒无害或毒性较小的其他物质。
通过许多科研工的努力,已经分离得到了大量的可降解农药的微生物。
不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同,下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。
3.1微生物降解农药的机理
目前,对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上,因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。
农药降解微生物甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母阿特拉津烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌幼脲3号真菌敌杀死产碱杆菌4-D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌七氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌敌敌畏假单胞菌狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌乐果假单胞菌2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌、细菌降解农药的本质是酶促反应,即化合物通过一定的方式进入细菌体内,然后在各种酶的作用下,经过一系列的生理生化反应,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。
如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源,有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。
第一种酶是AtzA,催化莠去津水解脱氯的反应,得到无毒的羟基莠去津,此酶是莠去津生物降解的关键酶;第二种酶是AtzB,催化羟基莠去津脱氯氨基反应,产生N-异丙基氰尿酰胺;第三种酶是AtzC,催化N-异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。
最终莠去津被降解为CO2和NH3。
微生物所产生的酶系,有的是组成酶系,如门多萨假单胞菌DR-8对甲单脒农药的降解代谢,产生的酶主要分布于细胞壁和细胞
膜组分;有的是诱导酶系,如王永杰等得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。
由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,酶的降解效率远高于微生物本身,非凡是对低浓度的农药,人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。
但是,降解酶在土壤中轻易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活,难以长时间保持降解活性,而且酶在土壤中的移动性差,这都限制了降解酶在实际中的应用。
现在许多试验已经证实,编码合成这些酶系的基因多数在质粒上,如4-D的生物降解,即由质粒携带的基因所控制。
通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用,在微生物体内把农药降解。
因此,利用分子生物学技术,可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。
3.2微生物的转化作用
微生物的农药转化作用分两类:1.矿化作用有许多化学农药是天然化合物的类似物,某些微生物具有降解它们的酶系。
它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用,生成无机物、二氧化碳和水。
矿化作用是最理想的降解方式,因为农药被完全降解成无毒的无机物,如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及降解机理后指出,DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2-和NO3-。
2.共代谢作用。
有些合成的化合物不能被微生物降解,但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时,它们则可被部分降解,这个作用称为共代谢作用,这一作用最初是由Foster等提出来的。
如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4-二甲基苯胺和NH3,而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长,只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒,且降解产物未完全矿化,属于共代谢作用类型。
关于共代谢的机理,现在还存在争论。
由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢,而且降解程度很有限,参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源,但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物,它们可以降解多种类型的化合物。
共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用。
3.3微生物降解农药的生化反应
微生物降解农药的生化反应氧化反应微生物体内的氧化反应包括:羟化反应;环氧化;N-氧化;P-氧化;S-氧化;氧化性脱烷基、脱卤、脱胺。
还原反应还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。
水解反应一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键,如对硫磷、苯胺类除草剂等。
缩合和共轭形成缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合,从而使农药或其衍生物物失去活性。
应该指出,在微生物降解农药时,其体内并不只是进行单一的反应,多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程。
4.结语
微生物降解农药非常有效可行,它可以很切低地将土壤里的农药残留成分很好的分解,消灭。
在21世界提倡科学发展,走可持续道路的今天,微生物降解,是名副其实的绿色化学,只要我们坚持不懈地去研究,充分调动有利因素,微生物的降解利用,必能做的更卓越,世界的发展,农业的发展必能提升到一个其所未有的高度。
参考文献:
[1]戴树桂.环境化学-第二版.北京:高等教育出版社,2009
[2]王伟东.农药微生物降解研究进展.
[3]百度百科.农药降解定义.。