除草剂阿特拉津生物降解研究进展

本文综述了近年来国内外在阿特拉津降解菌及降解途径方面的研究进展 ,及在微生物产生的阿特拉津降解酶、其操作基因方面的研究现状 ,并提出了阿特拉津生物降解的研究趋势     

基于绿色合成法的纳米铁/活性炭复合材料降解阿特拉津的动力学

为了综合处理水中的阿特拉津,以绿茶萃取液为还原剂,以活性炭为载体,采用液相还原法绿色合成了纳米铁/活性炭复合材料,研究了活性炭投放量、阿特拉津的初始浓度、溶液初始pH值及反应时间对阿特拉津去除率的影响,探讨了不同影响因素下阿特拉津的降解动力学。结果表明:阿特拉津降解反应近似符合二级反应动力学,反应速率常数0.001 08~0.002 73 L·(mg·min)~(-1)。在纳米铁/活性炭复合材料去除阿特拉津过程中,纳米铁的还原和活性炭的吸附共同作用。     

腐殖酸和铁对阿特拉津光降解影响的研究

为考察除草剂在水体中的自净性能，对模拟太阳光(λ> 290 nm)下腐殖酸和铁元素对阿特拉津的光化学降解进行了研究。结果表明，单独辐照阿特拉津几乎不降解。在分别加入3、5和10 mg/L的腐殖酸时，阿特拉津的降解率分别为34.36 %、40.74%和15.66 %；在Fe(Ⅲ)投加量从0.01 mmol/L增加到0.2 mmol/L时，阿特拉津的降解率从24.36 %增加到34.97 %。而在当腐殖酸与铁共存时，阿特拉津降解率则进一步提高。紫外可见光谱和荧光光谱均表明，腐殖酸-铁络合物的形成及其光化学作用，促进了阿特拉津的降解。     

静态环境下阿特拉津的生物降解研究

从农药厂阿特拉津生产车间污泥中分离出菌种AT菌,进行了系列降解实验.不同温度的降解实验表明,在4～20℃的实验温度范围内,AT菌能够降解代谢污染质,并随温度的升高,降解能力增强.20℃时降解率为38.84%;AT菌在外加氮源、碳源及以阿特拉津为惟一碳源和氮源等条件时对农药污染质阿特拉津均具有降解能力,且在以阿特拉津为惟一氮源(外加碳源)条件下的降解效果最好,此时的降解率为30.39%.     

静态环境下阿特拉津的生物降解研究

从农药厂阿特拉津生产车间污泥中分离出菌种AT菌，进行了系列降解实验。不同温度的降解实验表明，在4～20℃的实验温度范围内，AT菌能够降解代谢污染质，并随温度的升高，降解能力增强。20℃时降解率为38．84％；AT菌在外加氮源、碳源及以阿特拉津为惟一碳源和氮源等条件时对农药污染质阿特拉津均具有降解能力，且在以阿特拉津为惟一氮源（外加碳源）条件下的降解效果最好，此时的降解率为30．39％。     

水中腐殖酸可见光降解阿特拉津的动力学研究

探讨了天然水体中存在的腐殖酸(HA)可见光降解水中阿特拉津的动力学特征和影响因素。结果表明,pH对HA可见光降解阿特拉津具有明显影响,水中HA质量浓度为5.0mg/L时,pH为3、5、7、9的条件下,受可见光照6.00h后阿特拉津(初始质量浓度5mg/L)的去除率分别为75.5%、77.3%、91.7%、84.9%,中性条件下阿特拉津可见光降解效果最佳;当HA质量浓度分别为1.5、3.0、5.0、10.0mg/L时,HA对水中阿特拉津的可见光降解均表现为促进作用,且降解过程符合一级反应动力学方程,其一级反应动力学常数分别为0.337 0、0.361 4、0.445 4、0.314 6h-1,HA为5.0mg/L时阿特拉津的可见光降解效果最佳。实际应用中,可以通过优化HA与阿特拉津的浓度比值,发挥HA促进阿特拉津可见光降解的最佳效能。     

饮用水原水中微量阿特拉津去除方法试验研究

饮用水中微量有机物的污染是关系饮用水生态安全的重要问题。以饮用水中微量的内分泌干扰类除草剂阿特拉津为研究对象，分别采用微生物降解技术和光催化氧化技术对其进行降解，考察温度对阿特拉津降解效果的影响。研究结果表明：阿特拉津浓度为1 mg/L时，3种温度条件下，除锰功能菌MB4对阿特拉津均有明显的去除效果，降解时间为7 d时，阿特拉津的去除率达到65%。底物浓度为200 μg/L，3种温度条件下，活性炭负载二氧化钛（TiO₂/PAC）催化剂光降解阿特拉津30 min时，其去除率均达到90%。光催化氧化技术协同微生物降解技术在饮用水中微量的内分泌干扰物的去除中有广阔的应用前景。     

羟基氧化铁催化臭氧氧化去除水中阿特拉津

以实验室制备的羟基氧化铁(FeOOH)为催化剂,研究了其催化臭氧氧化去除水中痕量阿特拉津的效能,并对影响催化效果因素及降解机理进行了探讨。在本实验条件下,反应8 min时催化氧化阿特拉津的去除率比单独臭氧氧化高出63.2%,而FeOOH对阿特拉津的吸附量很小,结果表明,FeOOH对臭氧氧化水中的痕量阿特拉津具有明显的催化活性。探讨了催化剂投量、pH、阿特拉津初始浓度和重碳酸盐碱度对催化氧化阿特拉津的影响。催化剂最佳投量为150 mg/L,去除率随pH和阿特拉津初始浓度的增加而升高,重碳酸盐浓度为200 mg/L时催化作用受到明显抑制。通过研究叔丁醇对催化反应的影响间接推断了催化反应的机理,叔丁醇作为羟基自由基抑制剂有效地抑制了水中羟基自由基的生成和它对阿特拉津的氧化反应,间接证明这种催化作用遵循羟基自由基的反应机理。     

2种低温等离子体降解土壤中乙草胺和阿特拉津

研究了沿面放电和平板介质阻挡放电处理土壤中阿特拉津和乙草胺的效果。主要以沙子作为研究体系,考察了水分、氧气流速、活性炭和过硫酸钠对降解的影响。结果表明:沿面放电装置和平板介质阻挡放电都能高效降解沙子中的乙草胺、阿特拉津;水分和氧气流速对降解的影响较大,在一定限度内,它们的增加能迅速提高降解效果,但过多的水分反而会抑制污染物的降解。活性炭显著抑制沿面放电降解乙草胺和阿特拉津效果,过硫酸钠与沿面放电、平板介质阻挡放电联用方法没有表现出协同效应。     

一种新嗜冷菌JLNY02降解地下水中阿特拉津的研究

从某农药厂排污口采集污泥样品，通过富集培养，从中分离筛选出一株阿特拉津高效降解菌JLNY02，并进一步对其降解的影响因素进行研究。在10℃的条件下降解阿特拉津，其降解率可达81.8%，而在高温下的降解率较低，仅31．4％。     

阿特拉津在土壤中的环境行为研究进展

概述了阿特拉津在土壤中的迁移、降解及其对植物的影响等环境行为,阐述了土壤组成、土壤pH值以及温度、湿度等因素对各种环境行为过程的影响,并结合目前国内外的研究现状,提出了阿特拉津环境行为新的研究方向。     

寒地黑土中阿特拉津降解菌的筛选及降解特性

从长期施用阿特拉津的寒地黑土耕层(0～10 cm)取样。利用富集培养的方法，筛选到2株阿特拉津降解菌，编号Z₉和Z₄₂。Z₉以阿特拉津为惟一碳氮源生长，Z₄₂以阿特拉津为惟一氮源生长，15 d对阿特拉津的降解率分别为77.7%和65.6%。对其初步鉴定并对降解特性进行研究，结果表明，细菌Z9为微杆菌属（Microbacterium sp.），细菌Z₄₂为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。在室内进行降解条件优化实验，得出2株降解菌对100 mg/L阿特拉津的最佳降解条件为：温度30℃,Z₉ pH值为7，Z₄₂ pH值为8。     

阿特拉津在土壤中的环境行为研究进展

概述了阿特拉津在土壤中的迁移、降解及其对植物的影响等环境行为，阐述了土壤组成、土壤pH值以及温度、湿度等因素对各种环境行为过程的影响，并结合目前国内外的研究现状，提出了阿特拉津环境行为新的研究方向。     

微波辅助光催化降解阿特拉津的表观动力学

以内分泌干扰物阿特拉津为目标物,建立循环流化床微波辅助光催化体系,研究其微波辅助光催化降解规律。表观动力学研究发现,当阿特拉津初始浓度较低时,其在微波辅助光催化体系中的降解符合表观一级反应动力学特征。降解反应速率常数与阿特拉津初始浓度呈负线性相关,与紫外光强呈正线性相关,与催化剂浓度呈抛物线性相关。表观反应速率常数kobs=3.95×10-4c-0.27030I1.2224W0.3283,该模型计算值与实验值吻合较好,平均相对偏差仅为0.5%,可用于预测微波辅助光催化降解低浓度有机污染物的反应规律。     

高效阿特拉津降解菌株DNS10降解条件优化

从长期施用阿特拉津的寒地黑土耕层(0～10 cm)土壤中筛选到一株能以除草剂阿特拉津为氮源生长的降解菌株,结合16S rRNA序列分析结果,将该菌株命名为Arthrobacter sp.DNS10。在接种量为108CFU/mL的条件下,菌株DNS10在24 h内对100 mg/L阿特拉津的降解率为99.41%。单因子实验结果表明,菌株DNS10适宜生长和降解的条件范围是:温度25～35℃,pH值5.0～8.0,培养液盐度0.1%～2%,对阿特拉津最大耐受浓度可达1 200 mg/L。正交实验法进一步表明,该菌株保持较好生长及降解能力的最优方案是温度30℃,pH值7.5,培养液盐度0.5%。影响其降解能力的环境因素的主次顺序依次是:温度>盐度>pH值。     

除草剂阿特拉津(Atrazine)的环境行为综述

阿特拉津（２－氯－４－乙胺基－６－异丙氨基－１，３，５，－三氮苯）是目前应用广泛的化学除草剂之一。在世界许多国家和地区的地表水和地下水中已检出了阿特拉津的残留物。阿特拉津对人类的威胁究竟有多大，已成为目前研究的热点。本文从阿特拉津的检测方法、动力学性质、生化性质及风险评估四个方面进行了综述，并提出了自己的观点。     

高效阿特拉津降解菌株DNSIO降解条件优化

从长期施用阿特拉津的寒地黑土耕层（0～10cm）土壤中筛选到一株能以除草剂阿特拉津为氮源生长的降解菌株，结合16SrRNA序列分析结果，将该菌株命名为Arthrobacter sp．DNSl0。在接种量为10。CFU／mL的条件下，菌株DNSl0在24h内对100mg／L阿特拉津的降解率为99．41％。单因子实验结果表明，菌株DNSl0适宜生长和降解的条件范围是：温度25～35＇12，pH值5．0～8．0，培养液盐度0．1％～2％，对阿特拉津最大耐受浓度可达1200mg／L。正交实验法进一步表明，该菌株保持较好生长及降解能力的最优方案是温度30℃，pH值7．5，培养液盐度0．5％。影响其降解能力的环境因素的主次顺序依次是：温度〉盐度〉pH值。     

阿特拉津在水环境中的残留及其毒理效应研究进展

阿特拉津是中国及世界上广泛使用的一种除草剂,目前已存在于某些地区的湖泊和地下水中,并对生态环境和人类饮用水源造成潜在威胁.介绍了阿特拉津的应用概况,综述了阿特拉津在水环境中的残留状况及其对生物的生理生化毒性和遗传毒性研究进展.并在此基础上,提出应加强阿特拉津对生物的"三致"(致癌、致畸、致突变)作用、生殖毒性、蓄积毒性和毒性作用机制的研究,以及阿特拉津与其他污染物对生物的联合毒性作用和毒性作用机制的研究.     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津,考察了反应条件及水质对去除的影响,并对反应机制进行了初步探讨.阿特拉津初始浓度2 mg/L,投量为7.5 mg/L的O3单独氧化去除率为27.2%;相同O3投量下,控制H2O2/O3摩尔比为0.75,5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%;pH值为7.5～8.5,温度在25～40℃的范围内,都维持了较高的去除率,表明H2O2/O3体系对阿特拉津的去除效果良好,降解速度快,反应条件温和.0.5 mg/L的腐殖酸,对阿特拉津的去除影响不大,腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时,平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%;碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时,去除率分别为88.1%和73.8%,说明水质对阿特拉津的去除影响较大.叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时,阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%,去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低,说明H2O2/O3降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献.     

响应面法和神经网络优化Acinetobacter sp. DNS32发酵基质

为了提高阿特拉津降解菌Acinetobacter sp.DNS32的产量,分别采用响应曲面法和基于人工神经网络的遗传算法对阿特拉津降解菌DNS32发酵培养基中3个重要基质成分(玉米粉、豆饼粉、K2HPO4)进行优化研究。响应曲面法确定3种成分的含量为玉米粉39.494 g/L,豆饼粉25.638 g/L和K2HPO43.265 g/L时,预测发酵活菌最大生物量为7.079×108CFU/mL,实测量为7.194×108CFU/mL;人工神经网络结合遗传算法优化确定3种主要成分含量为玉米粉为39.650 g/L,豆饼粉为25.500 g/L,K2HPO4为2.624 g/L时,预测最大值为7.199×108CFU/mL,实测量为7.244×108CFU/mL;最终确定培养基配方:玉米粉为39.650 g/L,豆饼粉为25.500 g/L,K2HPO4为2.624 g/L,CaCO3为3.000 g/L,MgSO4.7H2O和NaCl均为0.200 g/L;优化后阿特拉津降解菌DNS32发酵生物量比优化前提高了36.6%。结果表明,在阿特拉津降解菌DNS32发酵培养基组分优化方面,响应面法和基于人工神经网络的遗传算法都是可行的,基于人工神经网络的遗传算法具有更好的拟合度和预测准确度。