TiO2对毒死蜱在土壤表面光降解的催化作用

以太阳光为光源研究了TiO2用量、毒死蜱初始浓度、土壤厚度对毒死蜱在土壤中的光解行为的影响.结果表明:毒死蜱的光解符合准一级动力学方程,且随添加TiO2用量从0 mg·kg-1增加到200 mg·kg-1,毒死蜱的一级光解动力学常数也增大,其中最快的降解速率是最慢的1.51倍.在含有TiO2的土壤中,添加浓度相对较低的情况下,毒死蜱的降解较快;毒死蜱在不同厚度土壤中的光解速率不同,土壤厚度较大的情况下.毒死蜱的半衰期也比较大.     

3株真菌对毒死蜱的降解特性

从污水排放口污泥中分离到3株以毒死蜱为唯一碳源生长的真菌WZ-Ⅰ、WZ-Ⅱ、WZ-Ⅲ,鉴定均为镰孢霉属(FusariumLK. exFx). 3株菌5d内对50mgL-1毒死蜱的降解率分别高达93. 5%、91. 4%和83. 5%.测定了不同碳源、pH、温度及毒死蜱浓度对真菌降解能力和生长量的影响.结果表明,以毒死蜱为唯一碳源且其浓度为20~200mgL-1,pH6. 5~9. 0,温度30 ~40℃时,真菌的降解效果较好;真菌生长量随外加碳源浓度的增加而增加,在pH 6. 5 ~9. 0时生长量较大,且当毒死蜱浓度为50mgL-1,温度40℃时其生长量最大. 图5表1参18     

不同灌溉方式下土壤化学消毒对毒死蜱降解及酶活性的影响

采用室内模拟实验研究喷灌和漫灌条件下,经甲醛、多菌灵、代森锌消毒后土壤中毒死蜱的降解及酶活性的影响.结果表明,土壤消毒作用抑制了毒死蜱的降解,其中抑制作用由强到弱的消毒剂顺序为多菌灵甲醛代森锌;实验条件下毒死蜱半衰期在28.5—58.3 d,消毒延长了毒死蜱的半衰期,毒死蜱浓度越高,消毒对毒死蜱半衰期影响越大;毒死蜱浓度较低时,漫灌条件下毒死蜱的半衰期高于喷灌,当毒死蜱浓度较高时,灌溉方式对毒死蜱半衰期的影响不明显.土壤消毒改变了土壤酶活性,毒死蜱浓度较高时,消毒作用对过氧化氢酶活性影响较小,但是,在实验后期显著抑制土壤碱性磷酸酶和脲酶的活性.灌溉方式影响土壤酶活性,影响程度与消毒剂、毒死蜱浓度均有关系.实验结果证明在土壤消毒的前提下,过量施加毒死蜱大大提高土壤毒死蜱的残留的同时,也给土壤微生态系统带来更大的威胁.     

红树林土壤微生物对甲胺磷的降解

连续３年（ａ）的试验结果表明：红树林土壤微生物对农药甲胺磷有较强的降解能力,其降解率是同潮带无红树林土壤微生物的２－３倍;红树林土壤中存在着降解甲胺 磷的优势细菌类群,从中筛选得一株高效降解菌,其降解率可达７０％以上（１２ｄ后）;混合菌的降解能力优于单株菌;优势降解菌在一定浓度的甲胺磷、适宜的通气、温度和光照等条件下,可发挥更佳的降解作用;在降解过程中,降解优势细菌类群有着明显菌群变化,那种一直占     

短波单胞菌(Brevundimonas sp.)A1A18对碱性土壤毒死蜱污染的修复

以毒死蜱污染的碱性土壤为研究对象,采用盆栽法,探讨降解菌短波单胞菌(Brevundimonas sp.)A1A18单独施用、配施不同肥料条件下土壤残留毒死蜱的降解动力学,以及降解菌不同施用量对土壤残留毒死蜱降解动态和土壤微生物的影响。结果表明,在pH为8.57的强碱性土壤中,毒死蜱初始质量分数为2.5 mg·kg~(-1)(干土,下同),其降解动态符合一级动力学方程(C_t=C_0·e~(-kt)),可应用于降解菌、肥料施用时毒死蜱相关降解动力学参数的确定。降解菌A1A18可显著促进土壤残留毒死蜱的降解,其降解速率常数由0.070增至0.148-0.169。降解菌分别与0.2%尿素、1.0%有机肥及二者的混合物配施,进一步将降解速率常数提高至0.221、0.252和0.257,但是两种肥料对毒死蜱降解的促进作用不具有叠加效应。毒死蜱施用初期,土壤细菌数量呈下降趋势,真菌数量显著增加,放线菌数量在短期下降后呈增加趋势。随着时间延长和毒死蜱残留量降低,土壤微生物的数量逐渐恢复至对照水平。降解菌与肥料配施,在提高毒死蜱降解速率的同时可加速消除毒死蜱对土壤微生物的影响,而且在一定范围内,降解菌数量越多,其作用越强。通过比较,碱性土壤中施用毒死蜱降解菌A1A18初始密度为6×10~7CFU·g~(-1)时,与1%有机肥或0.2%尿素+1%有机肥配施,土壤残留毒死蜱的半衰期为1.70-1.87d,降解率达到90.71%-91.65%,对毒死蜱污染土壤的修复效果最好。     

互营烃降解菌系的短链脂肪酸降解特性

为研究互营烃降解菌系的短链脂肪酸(VFAs)降解能力,并解析相关的功能菌群,以3种不同温度下生长的互营烃降解菌系SK、M82和Y15作为接种物,分别添加甲/乙/丙/丁酸钠进行传代培养,应用高通量测序技术分析细菌和古菌的16S r RNA基因多样性.除M82不能代谢丁酸外,3个烃降解菌系都可以代谢甲/乙/丙/丁酸产甲烷.添加VFAs富集培养后,3种互营烃降解菌系中的已知互营菌群的相对丰度提升.Tepidanaerobacter,Thermotoga和Thermosyntropha在SK细菌菌群中的丰度增加,Tepidanaerobacter在M82中的丰度增加,Syntrophomonas在Y15中的丰度增加;在古菌菌群中,Methanothermobacter,Methanosaeta和un_Thermoprotei在SK的丰度增加,Methanothermobacter和un_Thermoprotei在M82中的丰度增加,Methanosaeta、Methanobacterium、Methanosarcina和un_Euryarchaeota在Y15中的丰度增加.本研究表明高、中、低温3种互营烃降解菌系SK、M82和Y15均具有互营代谢VFAs的能力,不同的互营VFAs降解体系中的功能微生物不同,结果可为今后开展油藏互营微生物分离工作提供良好材料、为进一步研究互营烃降解分子机理奠定基础.(图3参50)     

热活化过硫酸盐降解水体中毒死蜱

本文研究了热活化过硫酸盐降解水体中有机磷农药毒死蜱.考察了温度、过硫酸盐浓度、初始pH值、常见阴离子(CO_3~(2-)、HCO_3~-、Cl-和SO_4~(2-))对毒死蜱降解影响.结果表明,毒死蜱的降解符合准一级动力学,反应速率随过硫酸盐浓度的增加而增大,温度对毒死蜱降解速率的影响符合阿伦尼乌斯模型,pH值的改变对毒死蜱的降解没有显著影响.天然水体4种常见阴离子中,SO_4~(2-)对降解速率无显著影响,Cl~-对毒死蜱降解有促进作用,CO_3~(2-)和HCO_3~-抑制毒死蜱降解,且抑制程度为CO_3~(2-)HCO_3~-.通过自由基淬灭实验验证了体系中·OH和SO_4~-·自由基的存在,且毒死蜱降解过程中·OH起主要作用.     

接种降解菌对土壤中邻苯二甲酸二异辛酯降解的影响

邻苯二甲酸二异辛酯〔Di-(2-Ethylhexyl)phthalate,DEHP〕是农田土壤中常被检出的有毒有机污染物,在土壤中有较长的持留性,微生物降解是其从土壤中消失的主要途径.本文采用温室盆栽试验研究了接种两株从污水处理厂活性污泥中分离得到的高效DEHP降解菌及其混合菌悬液降解土壤中DEHP污染的效果,以及土壤中添加葡萄糖和种植作物对其降解效率的影响.结果表明,在土壤初始DEHP浓度为100mg kg-1的条件下,接种两种降解菌及其混合菌悬液都可显著提高土壤中DEHP消失的速率,其残留半衰期比不接种对照缩短了32~48d,但在相同条件下接种不同降解菌的处理之间没有显著差异.土壤中添加0.6%的葡萄糖虽然可以强烈地促进土壤微生物的整体活性,但并没有提高修复效率,反而在短期内延缓了降解菌对DEHP的降解,延长了DEHP在土壤中持留的半衰期;植物生长可显著提高降解菌的降解效率,降低土壤中DEHP的残留浓度.研究结果同时也表明,只添加葡萄糖或只种植植物对土壤中DEHP的降解并没有显著的影响.图3表4参14     

毒死蜱农药环境行为研究

研究了毒死蜱农药在环境中的水解、土壤吸附和土壤消解行为。实验结果表明，毒死蜱在水体中降解较慢，半衰期为 ２５．６ ｄ；土壤具有较强的吸持毒死蜱农药的能力；该农药在土壤中的消解也较慢。     

氯代酰胺类除草剂降解菌的分离及降解性能

从生产乙草胺的农药厂废水生物处理池活性污泥中分离到一株氯代酰胺类除草剂降解细菌,命名为Y3B-1.根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列系统发育分析,将其鉴定为副球菌属(Paracoccus sp.).研究了菌株Y3B-1在不同条件下对多种氯代酰胺类除草剂的降解性能.结果表明:菌株Y3B-1能以乙草胺为碳源生长,并能降解乙草胺、丁草胺和丙草胺,3 d对这3种氯代酰胺类除草剂的降解率分别达到86.7%、65.5%和69.1%,不能降解异丙甲草胺.该菌降解乙草胺的最适温度为30℃,最适pH为7.0,对乙草胺的降解效果与接种量成正相关,对较低浓度的乙草胺有很好的降解效果,过高的起始浓度抑制其对乙草胺的降解,外加营养如酵母膏和土壤悬液则显著促进其对乙草胺的降解.图7参23     

蜡状芽孢杆菌不同菌株降解有机磷农药的特性分析

筛选分离降解微生物解决有机磷农药残留给水体和土壤环境带来的污染问题是一项可行的生物修复技术。采用富集培养和定时取样分析有机磷农药残留的方法,分离驯化出三株能够降解有机磷农药的细菌,研究了其形态特征和生理生化特性并对其16SrDNA序列进行了分析,同时比较了三菌株对甲基对硫磷（Methyl－parathion）、毒死蜱（Chlorpyrifos）和_二唑磷（Triazophos）的降解特性。结果表明：通过富集培养得到10菌株具有降解甲基对硫磷和毒死蜱的能力,比较确定HY-1、HY-2和HY-4三菌株作为研究对象,经鉴定为蜡状芽孢杆菌（Bacilluscereus）的不同菌株,三菌株在Genbank上的登录号分别为：eu915687、eu915686和eu915688。在甲基对硫磷质量浓度为50mg·L-1时,三菌株72h的降解率分别为91．7％、87．7％与92．4％．降解率无显著性差异（P〉0．05）,当甲基对硫磷质量浓度增加到100mg·L-1时,三菌株对甲基对硫磷的降解率有所下降,其中HY-2对甲基对硫磷的降解率下降最大达23％,且和其他两菌株有显著性差异（P〈0．05o三菌株72h对100mg·L-1毒死蜱的降解率分别达到64．8％、53．7％和56．5％,在不同的毒死蜱初始质量浓度下,HY-1和HY-4两菌株对毒死蜱的降解率无显著性差异（P〉0．05）,HY-2与HY-1、HY-4两菌株有显著性差异（P〈0．05o三菌株对三唑磷的降解率均较低,其中HY-2对初始质量浓度为100mg·L-1三唑磷的降解率最高仅为20．7％,其余两菌株对三唑磷的降解率比HY-2低且无显著性差异（P〉0．05o可以得出本研究分离得到的蜡状芽孢杆菌不同菌株对有机磷农药的降解存在多态性。     

油页岩废渣场植林修复过程中的土壤微生物生态

对广东茂名油页岩工业固体废物堆置场裸露灰渣地与植林1年和16年灰渣地试验区的理化性质、土壤微生物数量及其生化活性进行对比分析。结果表明：植林16年的试验区土壤可培养微生物总数比裸地对照提高了约20倍，脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性以及土壤呼吸速率都明显增强，土壤理化性质也有所改善；但植林1年的试验区与裸地对照相差不大，在营林改造中，大叶相思对土壤改良效果要比桉树好。表2参11。     

Biodegradation kinetics of cymoxanil in aquatic system

A potential method to detoxify pesticides in aquatic system is using bioremediation. In this study, four microorganisms (Pseudomonas sp (EB11), Streptomyces sp. (EB12), Aspergillus niger (EB13) and Trichoderma viride (EB14) were isolated from cucumber leaves previously treated with cymoxanil using enrichment technique. These strains were evaluated for their potential to detoxify cymoxanil in aquatic system at the concentration level of 5×10^?4M. The effect of pH and temperature on the growth ability of the tested strains was also investigated by measuring the intracellular protein and mycelia dry weight for bacterial and fungal strains, respectively. Moreover, the remaining toxicity of cymoxanil after 28 days of incubation with tested strains was evaluated to confirm the complete removal of any toxic materials (cymoxanil and its metabolites). The results showed that the optimum pH for the growth of cymoxanil degrading strains (bacteria and fungi) was 7. A temperature of 30°C appears to be the optimum for the growth of either fungal or bacterial strains. Pseudomonas sp. (EB11) was the most effective strain in cymoxanil degradation followed Streptomyces sp (EB12), Trichoderma viride (EB14) and Aspergillus niger (EB13), with half-lives of 4.33, 9.5, 17.3 and 24.7 days, respectively. The degradation of cymoxanil by bacterial strains was much faster than fungal one. There is no remaining toxicity of cymoxanil detected in aqueous media previously treated with Pseudomonas sp. (EB11) for 28 days. The results suggest that bioremediation by Pseudomonas sp. (EB11) are promising for the detoxification of cymoxanil in aqueous media.     

化学农药污染土壤植物修复中的环境化学问题

报道了利用植草修复受DDT，BHC和Dicofol污染的研究，讨论了化学农药污染土壤植物修复中,农药在植物中富集与在土壤中降解以及结合残留等环境化学问题。研究表明，在植物修复的过程中，通过草对农药吸收的途径而去除土壤中污染物的作用所作的贡献很小，植草的作用可能是通过草的根部向土壤释放酶和某些分泌物，从而激发土壤中微生物的活性，并加速农药生物降解作用的结果。草在不同土壤中修复能力的差异，可能与不同土壤中所存土著微生物的差异以及其活性受酶和某些分泌物所激发差异的结果。选择能使根际区产生强烈的生物降解作用的草品种，是利用草作为化学农药污染土壤修复的关键。土壤与植株中农药结合残留的形成可能是土壤中污染物消除的又一个重要因素。     

Dibenzofuran: Bakterielle Mineralisierung

The degradation of uniformly¹⁴C-labelled dibenzofuran (DBF) by the strainPseudomonas sp HH 69 and a consortium consisting of the DBF-degrading Pseudomonas strain NRM and an accompanying Nocardia-like strain NRH, was monitored in liquid-batch cultures and in different soil samples. Experiments involving the strain and a consortium in aereated liquid cultures (batch process) showed that DBF was utilized as a source of energy and carbon. Thereby, more than 65% of DBF is rapidly converted to CO₂, about 20% to biomass and only about 10% to slow-degrading intermediate metabolites, respectively. The same microorganisms also exhibited comparable degrees of degradation efficiency in various types of soils contaminated with DBF. For instance, DBF, uniformly distributed in sterile soil samples, in concentrations between 0.2 to 200 ppm, was converted to CO₂, within 10 days, to the extent of about 75% by the strainPseudomonas sp. HH 69.     

Transport of the insecticides chlorpyrifos,chlorfenvinphos, carbofuran,carbosulfan, and furathiocarb from soil into the foliage of cauliflower and Brussels sprouts plants grown in the field

In several field assays made in different locations in 1988 and 1989, cauliflower and Brussels sprouts plants were treated some days after plantation by pouring onto soil around the stem of the plant one of the insecticides chlorpyrifos, chlorfenvinphos, carbofuran, carbosulfan, or furathiocarb, for protection against the root fly. During plant growth, each of the insecticides (and their soil metabolites) was transported from soil into the plant foliage, where it could give—during a certain period of time—a secondary plant protection against the foliage insects. The foliage concentrations of the non systemic chlorpyrifos and chlorfenvinphos were equal or greater than 1 mg/kg fresh weight during a period of about 44 days after soil treatment in Brussels sprouts crops, and 35 days in cauliflower crops. Comparison of 1988 and 1989 however showed that these periods of time changed according to the weather conditions, especially rainfall. These periods of time were greater when the insecticide soil concentrations were greater—and thus when the rates of insecticide soil metabolism were smaller— and when the rainfall were greater—water transporting the insecticides from soil to the foliage. Similar relationships were observed with the systemic insecticides carbofuran, carbosulfan and furathiocarb; the weights per plant of insecticide compounds transported from soil into the foliage however were greater with these systemic insecticides than they were with the non systemic chlorpyrifos and chlorfenvinphos. The extreme values observed for the periods of time of insecticide foliage concentrations equal or greater than 1 mg/kg fresh weight thus were: 1. in cauliflower crops: 21 to 36 days for chlorpyrifos, and 23 to 39 days for chlorpyrifos + oxon; 24 to 37 days for chlorfenvinphos; 20 to 48 days for carbofuran; 2. in Brussels sprouts crops: 43 to 49 days for chlorpyrifos; 47 to 53 days for chlorpyrifos + oxon; 41 to 45 days for chlorfenvinphos; between 2 to 3 months for carbofuran, carbofuran + carbosulfan, and carbofuran + furathiocarb in the fields treated respectively with either carbofuran, carbosulfan, or furathiocarb. Moreover, in the spring and summer cauliflower crops made on fields onto which continuous cauliflower crops—with their soil insecticide treatments—had been made since a greater number of years (greater soil “history”), the insecticide compounds soil and foliage concentrations generally were lower.     

不同纤维素降解菌对玉米秸秆的降解效果

该研究旨在探索不同纤维素降解菌对玉米秸秆降解效果的差异性,为秸秆资源化利用提供参考。利用筛选自宁夏秸秆堆、畜粪和土壤中的四株纤维素降解菌,分别为黄曲霉(Aspergillusflavus)Z5-3菌株,非洲哈茨木霉(Trichoderma afroharzianum)Z6-4菌株,藤黄单胞菌(Luteimonas sp.)X11-1菌株,施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)X3-5-1菌株,通过室内控温秸秆堆肥发酵试验,研究添加不同纤维素降解菌后堆肥温度、pH值、碳损失、氮损失、有效养分含量的变化规律。试验结果表明,与对照(不加菌处理)比较,加菌处理提前1-2 d进入高温期,最高温度提高了0.3-1.3℃,且细菌处理较真菌处理提前1 d进入高温期,最高温度提高了0.5-0.7℃。pH值总体呈先增加后降低的趋势,且在高温期达到最大值。与对照相比,加菌处理NH3和CO2累积释放量具有降低趋势。以全氮含量变化计,细菌X11-1、X3-5-1处理的氮损失分别为26.14%和26.57%,真菌Z5-3、Z6-4处理分别为36.49%和34.19%,表明添加不同纤维素降解菌可不同程度地降低堆肥物料中的碳损失和氮损失,其中细菌处理保氮效果显著优于真菌处理。与对照相比,细菌X11-1、X3-5-1处理、真菌Z5-3、Z6-4处理分别提前腐熟5、2、2、2d,表明添加纤维素降解菌可减少堆肥物腐熟时间,促进物料养分浓缩。综合判断,玉米秸秆堆肥中加入纤维素降解菌,有利于降低物料的碳、氮损失,且细菌的保氮效果优于真菌,其藤黄单胞菌X11-1处理最先达到腐熟,为最佳处理。     

木质素降解真菌的筛选及产酶特性

通过定性、定量系列实验从土壤中筛选到5株有木质素降解能力的低等真菌，经鉴定属于青霉属、镰刀霉属、曲霉属和木霉属，其中青霉属和镰刀霉属是土壤中木质素转化的主要作用者．降解能力最强的简青霉Penicillium simflitcissimum H5培养13d可降解Kraft木质素40．26％，产酶研究发现，该菌分泌胞外木质素过氧化物酶和漆酶，其中前者主要在培养前期产生，后者在整个培养过程中均有较好的活性．图4表1参14.     

壳聚糖对菠菜中毒死蜱和乐果的降解作用（Effects of Spraying Chitosan on Degradation of Chlorpyrifos and Dimethoate Residues in Spinach）

在露地栽培条件下,研究了叶面喷施壳聚糖水溶液对菠菜中毒死蜱和乐果的降解作用.结果表明,叶面喷施不同浓度的壳聚糖(50、100、200、400mg·L-1)可有效降低菠菜中毒死蜱和乐果残留量,其中较低浓度壳聚糖能更有效地降低菠菜中毒死蜱、乐果的残留量.50mg·L-1壳聚糖使菠菜中毒死蜱残留量较对照降低40.2%,安全间隔期缩短2.07d;100mg·L-1壳聚糖使菠菜中乐果残留量较对照降低46.9%,安全间隔期缩短0.5d.壳聚糖作为一种有机磷农药降解剂应用于蔬菜生产是可行的.     

固定化微生物对土壤中苯并芘的降解

研究了3株细菌与3株真菌对土壤中苯并芘（BaP）的降解动态,从中筛选出1株细菌（Bacillus sp.）和1株真菌（Mucor sp.）,并采用吸附法将混合菌固定在改性后蛭石上,研究了固定化混合菌对土壤中BaP的降解效果。结果表明：细菌中芽孢杆菌（Bacillus sp.,SB02）降解率最高,42 d对B[a]P的降解率为33.0%,降解速率也最快,1周可降解12.6%的BaP;真菌中毛霉（Mucor sp.,SF06）降解率最高,42 d对B[a]P的降解率为69.7%;以改性后蛭石为载体用吸附法制得的固定化混合菌,传质性能好,对BaP的降解率42 d可达95.32%,高于游离菌20个百分点。