有机氯农药微生物降解技术研究进展

文章综述了有机氯农药的污染化学特征、环境介质中的分布水平、降解功能微生物的种类以及典型有机氯农药的降解途径等,并对有机氯农药微生物降解相关的酶和基因以及降解机理进行了重点讨论。参与有机氯农药微生物降解过程的酶主要有脱氯化氢酶、水解酶和脱氢酶三种,它们通过共代谢,中间协同代谢或矿化等作用完成降解过程。相关降解基因主要是Lin家族基因,包括LinA～LinJ的10个典型功能基因编码。微生物降解有机氯农药的机理主要包括矿化作用、共代谢作用、种间协同代谢作用、活化作用和间接作用等,其中矿化过程包括氧化、还原、水解、脱水、脱卤和裂解等生化反应。由于有机氯农药的持久性和广泛污染性,其降解机理及中间产物的类型、毒性以及新型降解菌的效能开发仍是该领域今后的研究重点。     

有机氯农药对土壤环境的影响

本文利用平板计数法得出土壤中微生物的数量,并阐述有机氯农药DDT和DDE及其降解菌对土壤微生物数量的影响。本实验共设计六个处理方法,结果发现,土壤中细菌数量随时间增加而逐渐增多,而真菌和放线菌数量随时间增加而逐渐减少。在相同时间内,加入菌株的土壤中细菌数量明显增加,加入菌株的土壤中真菌数量明显减少,加入菌株的土壤中放线菌数量无明显变化。     

中国沉积物中有机氯农药滴滴涕和六六六的分布特征

通过研究过去国内常用的两种有机氯农药滴滴涕（DDTs）和六六六（HCHs）在沉积物岩芯中的相关文献,总结和分析其在中国各地的历史沉积情况.结果表明：（1）∑₄DDTs（p,p'-DDT, o,p'-DDT, p,p'-DDD, p,p'-DDE）浓度在安徽巢湖北岸六岔河流域最高,在1965年达到最大值（457ng/g dw）,∑₆DDTs（p,p'-DDT, o,p'-DDT, p,p'-DDD, o,p'-DDD, p,p'-DDE, o,p'-DDE）浓度在广东省海陵湾最高,在2008~2010年达到最大值（3480ng/g dw）,∑₄HCHs（α-HCH,β-HCH,γ-HCH,δ-HCH）浓度在澳门河口最高,在1993年达到最大值（82.3ng/g dw）;（2）∑₄DDTs和∑₄HCHs沉降通量在珠江三角洲最高,二十世纪七八十年代达到最大值,分别为115ng/（cm²×a）和32.5ng/（cm²×a）,总体来说,DDTs和HCHs在中国沉积物岩芯中的浓度和沉降通量在南部地区要高于北部地区,平原地区和低纬度地区高于高寒地区（青藏高原）和高纬度地区（东北地区）,水产养殖区或种植区高于非养殖区和非种植区;（3）从全国范围看,∑₄DDTs和∑₆DDTs浓度和沉降通量主要在20世纪70年代和21世纪中期出现峰值,少数研究区域峰值年份早在20世纪60年代,∑₄HCHs浓度和沉降通量峰值主要出现在20世纪70年代和21世纪初,少数研究区域峰值年份早在20世纪60年代;（4）从全国范围看,（DDD+DDE）/DDT比值没有可循的变化规律,DDTs可能来源于历史沉积、成岩作用以及外源土壤、三氯杀螨醇的使用等新输入,而很多地区在20世纪后期到21世纪中期均出现α-HCH/γ-HCH降低到小于3,表明这段时期HCHs主要来源于林丹的使用.     

有机氯农药"六六六"在小麦上安全使用标准的研究

1977年我们进行了六六六在小麦籽粒中消失动态的盆栽试验,及不同施药时期、施药量、施药次数与麦粒中六六六残留量的关系的田间试验,并对北京市各城区市售面粉做了抽查,为制定有机氯农药六六六在小麦上安全使用标准提供科学依据。     

热脱附对有机氯农药污染土壤微生物响应效应

有机氯农药六六六会对土壤中敏感微生物菌群产生毒性效应,导致敏感微生物菌群种类与数量发生变化。该研究针对不同浓度水平下六六六污染土壤和对应异位热脱附修复后的土壤中微生物的响应及变化进行分析,筛选出了可以作为六六六污染土壤指示生物的微生物。以清洁土壤（CK）、不同六六六污染土壤（H1、H2和H3）和修复后土壤（AR）为供试土壤,基于细菌数量和多样性生物学指标,探究不同污染浓度土壤与修复前后土壤中微生物的差异性。结果表明：（1）与CK土壤相比,梯度污染土壤H1、H2和H3中的细菌数量比CK分别降低95.31%、94.17%、94.06%(P<0.05),AR中细菌数量有所恢复,但显著低于CK,低98.86%(P<0.05);(2)清洁土壤、污染土壤和修复后土壤的细菌多样性存在显著差异,在H3土壤中,特征菌门-变形菌门和特征菌属-假单胞菌属富集明显,占比分别达到99.43%和97.97%,其他物种占比不到1%,AR中微生物的物种组成相比H3有了一定的恢复,群落组成的多样性增加,但是短期内仍比清洁土壤群落多样性低;（3）清洁土壤中Methylomirabilota、硝化螺旋菌门和浮霉...     

混合表面活性剂对植物吸收有机氯农药的影响

以水培体系模拟研究了阴-非离子混合表面活性剂SDBS-TX100对黑麦草吸收有机氯农药（OCPs）p,p＇-DDT和γ-HCH的影响.结果发现,在SDBS与TX100物质的量比（以下简称＂配比＂）为0：10,1：9,5：5,9：1时,能促进黑麦草吸收积累OCPs.SDBS-TX100增强黑麦草吸收OCPs的程度与混合表...     

污灌渠中有机氯农药对沿渠土壤的影响

为了研究污水灌渠侧渗对土壤的影响,采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)方法对太原市小店污灌区9个剖面土和2个灌溉污水样进行有机氯化合物(OCPs)分析.结果表明退水渠中有机氯农药主要由六六六(HCHs)组成,滴滴涕(DDTs)及其它有机氯农药含量较低或未检出,在8个离渠较近剖面的地表土中ΣOCPs和HCHs含量一定程度上符合随垂直于渠的直线距离增加而逐步降低的趋势,表明污水渠侧渗对土壤存在着一定影响.8个剖面土壤中的HCHs含量随着深度的增加而降低,在水平方向上,同一深度土壤中的HCHs含量也沿远离渠的直线方向逐步递减.研究区土壤中HCHs含量与TOC之间存在较为显著的正相关性,而与pH之间不存在相关性.     

不易消失的有机氯农药

目前在我国采用的农药中,有机氯农药占60%以上。由于它们的化学性质稳定、不易破坏、受日光和微生物的分解少、挥发性低,因此残留期最长。另外它脂溶性大,容易在人体内形成蓄积,所以不少国家已对氯丹、七氯、“六六六”、滴滴涕等禁止使用或限用。一、“六六六”“六六六”看去象米黄色的泥粉,有霉臭味,貌不惊人。可是,“六六六”的杀虫本领可不小,具有触杀、胃毒、熏蒸等杀虫作用。它能杀死蝗虫、稻螟、铁甲虫、棉蚜、红蜘蛛、盲蝽象、地老虎、菜青虫等几十种农业上常见的害虫。目前仍为农业上的当家杀虫剂。普通的“六六六”是由四种分子式相同但结构不同的“六六六”混合而成的。四种“六六六”     

固氮鱼腥藻Anabaena sphaerica和念珠藻Nostoc muscorum对有机氯农药林丹的降解效应和机理

研究了固氮鱼腥藻A.sphaerica和念珠藻N.muscorum对林丹(γ-HCH)的降解效应及机理.结果表明,在初始藻种叶绿素含量约为37mg·L-1,林丹起始浓度均为0.2mg·L-1条件下,A.sphaerica和N.muscorum均能明显降解林丹,5d降解率分别为66.1%和69.5%,其降解半衰期分别为3.19和3.23d.在培养过程中,0.2mg·L-1林丹并不会抑制两种固氮藻的生长,培养5d后,叶绿素a的含量分别增加0.82倍和1.36倍.升高温度和增强光照均能增加林丹的降解率.相对于N2,NaNO3作为唯一氮源更能刺激固氮蓝藻对林丹的降解,对于A.sphaerica和N.muscorum,其对林丹的5d降解率分别增加44.6%和40.5%.气质联用检测结果表明,脱去HCl生成γ-五氯环己烯是两种固氮蓝藻降解林丹的主要脱氯分子机理.     

大气环流影响下有机氯农药传输的推断

在四川盆地西缘到川西高原建立有机氯农药传输剖面,采集大气颗粒物,大气干湿沉降以及对应点位土壤样进行分析测试。研究表明各种HCH异构体最高含量均位于研究区海拔的分界点位置上。HCHs各同分异构体中-HCH含量最高,说明研究区没有新的HCH农药输入。在土壤和大气降水含量中,低海拔地区明显高于高海拔地区。高海拔地区有机氯农药的来源大多源自大气颗粒物和大气干沉降。通过大气环流平均流场图,结合地形因素,各种因素综合影响着有机氯农药的远程传输,通过各采样点不同介质中有机氯农药的含量,可以较为准确的判断出有机氯农药大气传输的具体形式。在不同的月份,因大气环流方向的变化,有机氯农药大气传输的来源也不同,不能简单的认为从低海拔地区传输到高海拔地区。高原区有机氯农药的源汇也会因大气环流的变化而发生转换。     

乌金塘水库有机氯农药污染分析

通过乌金塘水库有机氯农药残留状况的调查，分析水库有机氯农药污染现状，为水源保护提供对策。     

孟加拉湾底质中的有机氯农药

印度西海岸的孟加拉湾沿岸,分布着Hoogly、Mahanadi、Palar等河流。在过去的许多年里,印度这个以农业为主的大国,共使用了55000吨有机氯农药,随着雨水的冲刷,这些农药大都随河流注入了沿岸海域,其残毒导致了近岸水体、底质的污染。 1984年9月27日-10月26日、1985年5月26日-6月10日和1985年9月30日-10月3日,印度国家海洋研究所的科技人员对孟加拉湾的底质有机氯农药残留量进行了调查和研     

大气中有机氯农药的污染

<正> 有机氯农药以气体、气溶胶等形式存在于大气环境中,它对大气的污染受土壤、水、生物中残留的有机氯农药蒸发、迁移、扩散的影响;干、湿沉降及光解等作用能在一定程度上减轻这种污染。为了解大气中有机氯农药的污染状况,1983年12月-1984年9月对全国重点产棉县——湖北天门大气中有机氯农药的浓度水平及干、湿沉降量进行了现场监测。本文报告监测结果并对有关问题进行分析。     

十二烷基苯磺酸钠对有机氯农药在模拟的静海水水面挥发的影响

研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对17种有机氯农药(OCPs)在模拟静海水水面挥发的影响及机制.结果表明,低浓度SDBS的存在能抑制OCPs的挥发,抑制能力有随SDBS浓度增加而增加的趋势,且经盐常数校正后的气-水分配系数与挥发速率常数在对数散点图上存在很好的正相关关系.OCPs化合物挥发阻力分析表明,低浓度SDBS形成的表面膜不会对OCPs的挥发阻力产生直接影响,但却增加了大气中OCPs化合物在液面的沉降,造成净挥发量减少,且挥发性相对较强的化合物受表面活性膜的影响更大.     

化肥减量配施秸秆对双季稻田固氮微生物群落的影响

基于3 a田间定位试验,研究了双季稻田化肥减量配施秸秆后第3 a对水稻产量、土壤肥力属性和固氮微生物群落结构特征的影响.设置了3种施肥模式：常规施化肥（CF）、化肥减量配施3 t ·hm^-2干重秸秆（CFLS）和化肥减量配施6 t ·hm^-2干重秸秆（CFHS）.结果表明,在化肥减量配施秸秆后第3 a,CFLS和CFHS在没有显著减少水稻籽粒产量（P>0.05）的情况下显著中和土壤酸化并提高土壤微生物量碳和氮、可溶性有机碳和有机碳含量（P<0.05）,同时显著减少了土壤氧化还原电位、铵态氮和硝态氮含量（P<0.05）,更有利于提高土壤氮素利用率.与CF处理相比,CFLS和CFHS的天然固氮功能群由于土壤碳储量增加和酸化程度降低等条件的改善而增加了Shannon、PD和Evenness指数（P<0.05）.化肥减量配施秸秆使Ferrigenium、硫氧化菌属（Sulfurivermis）、甲基单胞菌属（Methylomonas）、Methylovulum、外硫红螺菌属（Ectothiorhodospira）和念珠藻属（Nostoc）等固氮、固碳和植物促生功能微生物类群相对丰度显著提高（P<0.05）.综上所述,化肥减量配施3 t ·hm^-2和6 t ·hm^-2秸秆是改善土壤固氮微生物群落结构和提高土壤固氮潜力的有效措施.     

成都经济区有机氯农药异常区大气影响推断

以成都经济区中德阳绵竹有机氯农药异常区为重点,选取跨越异常区主风向(西北-东南)的长剖面,采集大气颗粒物样品和降水样品以及与大气采样点相对应的土壤样进行测试分析。采样自2007年6月18日起,每三个月(一个季度)收集一次,为期一年。研究表明表层土壤中HCH最高含量值均位于海拔400～700m之间,大气降水对土壤HCH的贡献量很大,是去除大气中HCH的有效形式。由于山脉阻碍和改变气流的活动情况,空气对流强度增加,温度下降显著,形成大量山前降水,使得有机氯农药沉降效率较高。高海拔地区有机氯农药含量的多少取决于有机氯农药本身的挥发性、蒸汽压、距离有机氯农药源区的距离以及传输通道的环境条件(高程变化、风向、温度、降水量、降水频度等)。     

大气中有机氯农药分析方法研究

采用GC-ECD标准曲线法测定大气中17种有机氯农药,采用索氏提取、旋转蒸发仪和氮吹仪浓缩前处理方法,测定空白加标精密度、准确度,样品加标精密度、准确度和方法检出限,结果表明大气中空白加标精密度、准确度分别在7.4～19.5%和81.7～114%之间,检出限在0.06～0.23 ng/m3之间。     

蓟运河有机氯农药残留分布研究

蓟运河是一条重要的工农业水源,全河段处于农业区,下游有生产有机氯农药的天津化工厂(以下称天化),因此,蓟运河受到了天化三废排放和农田施用农药的污染,我们对蓟运河河水及底泥中的有机氯农药分布情况进行了调查。     

农药杀虫单对土壤微生物功能的影响——对土壤呼吸的影响

农业生态系统中,土壤是主要的生态结构之一,也是陆生生态系统的重要基础。农药的生态学问题,主要是对土壤的影响,它反映在对土壤微生物功能的影响,通常是用土壤呼吸作用强度来表示土壤生物群的总的活性的影响指标。“土壤呼吸”即一定时间内、一定土壤表面放出的CO_2量,它取决于土壤