有机磷农药生物降解研究进展

有机磷农药是目前我国使用量最大的农药 ,对农业的发展有重要的作用 ,但同时造成了严重的环境污染 .利用微生物或微生物源酶制剂来降解农药是近年来的一个主要努力方向 .至今 ,已经陆续分离到许多有机磷降解菌 ,并对其相应的降解酶的生化性质进行了鉴定 ,相关的基因也被克隆、鉴定和改造 .另外 ,基因工程及生物技术方面的进展为开发微生物或酶制品奠定了基础 .本文综述了有机磷农药降解菌、降解酶以及有机磷农药生物降解技术等方面的研究现状 .表 1参 6 1     

纳米TiO2光催化降解有机磷农药的研究

通过实验,探讨了用纳米TiO2光催化处理有机磷农药模拟废水和实际应用的有机磷农药的可行性.实验表明,以测定不同时间PO43-的浓度来衡量有机磷的降解率,并以此来衡量有机磷农药及其中间产物降解的程度是合理的.光催化降解甲胺磷和水胺硫磷的结果,显示了有机磷农药的降解率与其结构有关.实际应用的有机磷农药也可用光催化降解.     

运用QSPR预测有机磷农药的色谱保留值

通过计算43种有机磷农药的各种结构参数,运用多元线性回归分析方法比较了适用于有机磷农药色谱保留值的定量关系表达式,建立了有机磷农药结构参数对色谱保留值的QSPR模型.模型分析表明:磷酸酯与硫逐磷酸酯两类有机磷农药的模型非交叉验证相关系数R2分别为0.991和0.998,标准误差SE分别为0.0539和0.2874,交叉验证相关系数Q2分别为0.976和0.990,标准偏差Scv分别为0.086和0.610.在已知磷酸酯与硫逐磷酸酯两类有机磷农药结构参数的情况下,此模型可有助于有机磷农药的色谱分析.     

有机磷农药污染土壤降解修复研究进展

有机磷农药的大量生产和使用,导致其在土壤环境中累积,从而危害人类健康.通常,有机磷农药会在环境中发生光解、水解、生物降解等自然降解反应,但对于较高浓度的有机磷农药污染,其自然降解程度远远不足,无法在短时间内实现污染土壤的安全利用,因此发展了多种人工强化修复有机磷农药技术.本文在解析有机磷农药自然降解机理的基础上,综述了其主流的人工强化修复技术的原理与研究现状,并对未来研究方向提出建议,为有机磷农药降解人工强化技术的研究与工程应用提供技术支撑.     

快速测定水中有机磷农药方法的研究

研制出一种能快速测定水中有机磷农药的植物酯酶片和底物片。这种酶片和底物片具有价格低,易获取、稳定性好等优点,适用于野外无仪器设备条件下快速检测有机磷农药危险水平,对常用几种有机磷农药来说,其检出限在０．０４－１０．０ｍｇ．ｌ＾－１范围。     

有机磷农药的构效关系及其对浮游生物的毒性效应

以定量构效关系理论和实验室内急性毒性试验相结合研究了六种有机磷农药对四尾栅藻（S.quadricanda）和多刺裸腹溞（Moina macrocopa）的生态毒性。有机磷农药的毒性取决于磷原子的电正性,各取代基种类和构象对电荷分布作用显著。根据构效关系原理,磷氧双键（P=O）被磷硫双键（P=S）取代后毒性降低;羟基（-OH）被甲、乙、丙氧基（-CH3O、-CH3CH2O、-CH3CH2CH2O）取代后有机磷农药毒性依次增强;磷氧单键（P-O）毒性高于磷碳单键（P-C）。该实验中毒死蜱、辛硫磷（-CH3CH2O）毒性高于其它四种（-CH3O）,敌敌畏和敌百虫（P=O）毒性高于乐果（P=S）,敌敌畏（P-O）又高于敌百虫（P-C）,甘氨酸异丙胺盐取代羟基（-OH）的草甘膦毒性最低。毒性试验结果表明,毒死蜱、辛硫磷、敌百虫、敌敌畏、乐果、草甘膦异丙胺盐对四尾栅藻的96 h EC50分别为6.34、6.62、59.53、82.12、141.37和7.25 mg.L-1。它们对多刺裸腹溞的48 h LC50分别为0.20、0.12、0.28、0.17、1.12和5.03 mg.L-1。六种有机磷农药对多刺裸腹溞的毒性强度结果与QSAR分析具有较高的一致性,即表征有机磷农药毒性特征的取代基团作用的毒性强弱顺序为：-OH〉=O〉-O;对四尾栅藻毒性试验结果中,由于草甘膦异丙胺盐作用于植物类靶位点的特殊性,导致其对四尾栅藻毒性显著增强。综合以上研究,以构效关系理论和浮游生物毒性试验相结合进行有机磷农药的生态风险评价将更加便捷和准确。     

蔬菜中有机磷农药残留的发光菌快速检测

本文建立了一种用发光细菌快速检测蔬菜中有机磷农药残留的方法，以３％ＮａＣｌ（Ｗ／Ｖ）溶液从蔬菜中洗涤出残留的农药，加入定量发光菌溶液，通过其发光量的变化来检测农药的含量。分析了发光菌对蔬菜中六种有机磷农药的响应情况，探讨了检测空心菜中甲胺磷农药残留的最佳参数，实验表明，新建立的方法是检测蔬菜中有机磷农药残留的一种快速有效，价廉的方法。     

南京市夏季青菜中有机磷农药残留量调查

１９９４年夏季调查和测定了南京市市售青菜中甲胺磷、乐果、甲基－１６０５等５种有机磷农药残留量。结果表明，夏季青菜（包括青菜秧）中有机磷农药残留量有超标现象，其中甲胺磷在青菜中的平均残留量为０．０６３ｍｇ／ｋｇ，超标率为１１．５％，其余４种有机磷农药在青菜中未检出。     

南京市夏季青菜中有机磷农药残留量调查

１９９４年夏季调查和测定了南京市市售青菜中甲胺磷、乐果、甲基－１６０５等５种有机磷农药残留量。结果表明，夏季青菜（包括青菜秧）中有机磷农药残留量有超标现象，其中甲胺磷在青菜中的平均残留量为０．０６３ｍｇ／ｋｇ，超标率为１１．５％，其余４种有机磷农药在青菜中未检出。     

米、土、水、饮料和蔬菜中12种有机磷农药残留的快速测试方法研究

本文报导了一个气相色谱法分离和测定米、土、水、饮料和蔬菜中12种有机磷农药残留。本方法采用火焰光度检测器(FPD)配有526nm滤色片。色谱柱为φ3.2mm×2.1m玻璃柱,填充固定相OV-17 1.5％ QF-11.98％涂布于Chromasorb W.AW.DMCS.80—100目。编制了一套柱二阶温度程序。本方法具有较高的精度和灵敏度,最小检出量为10~(-12)—10~(-13)g,分离度为0.8—3.5。本文还介绍了从米、土、水,饮料或蔬菜中一次性提取12种有机磷农药残留的方法,平均回收率大于90％,方法灵敏度好于0.020ppm,本方法具有快速、经济的特点。     

乐果降解菌LGX1的筛选及其降解特性研究

通过富集培养,从连续施用农药乐果的土壤中分离得到一株具有较强降解有机磷农药乐果能力的细菌菌株LGX1,通过菌落形态观察及细菌的16SrDNA测序,对其进行了鉴定,同时初步研究了其降解性能。结果表明：该菌株为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）,在接种量为20%,乐果初始质量浓度为100mg·L-1,外加碳源葡萄糖质量分数为2%,温度为35℃,初始pH值为4时该菌株对乐果的降解能力最强;并且能在以辛硫磷、毒死蜱和三唑磷为唯一碳源的基础盐培养基中生长,且均比在以乐果为唯一碳源的基础盐培养基中生长的OD600值要高,初步推断菌株LGX1对有机磷农药的降解有一定的广谱性。     

植物酶膜萃取-气相色谱分析水体中痕量有机磷农药

建立了植物酶膜萃取 气相色谱分析水体中痕量有机磷农药的方法 .实验表明 ,选用精面粉作为酶源并用纯水萃取所得的植物酶最为合适 .乐果、对硫磷和甲基对硫磷三种有机磷农药的检测限为 0 1 μg·l- 1;多次测定三种农药的加标回收率均达70 %以上 .     

尼龙网固相乙酰胆碱酯酶检测有机磷农药

用尼龙网固相乙酰胆碱酯酶检测水中有机磷农药,硫逐或硫逐硫赶磷酸酯类有机磷农药经过氧化后,增强了对胆碱酯酶的抑制作用。对10种有机磷农药测定的结果表明,检测灵敏度比不氧化要提高几个数量级,标准偏差<±5％。尼龙网固相乙酰胆碱酯酶稳定,适于野外污染水的定性检测。     

太湖水体中5种有机磷农药混合物生态风险评价

有机磷农药是一类广泛分布于我国水环境中的污染物,即使在水体中的污染水平处于规定“安全标准”之下,其联合暴露产生的风险仍有可能威胁水生生态安全。采用基于浓度加和模型与生物敏感度分布曲线的混合物风险商法,评价了太湖水体中敌敌畏、对硫磷、甲基对硫磷、马拉硫磷和乐果5种有机磷农药混合物产生的生态风险。结果表明：2003～2004年期间3个不同时期太湖水体中5种有机磷农药的混合物生态风险商(RQ_m )均大于1,有机磷农药混合物在2003～2004年期间对太湖水生生物构成了一定威胁。     

5种有机磷农药的淡水水生生物基准

采用毒性百分数排序法推导了马拉硫磷、乐果、甲基对硫磷、敌敌畏和对硫磷等5种有机磷农药的淡水水生生物基准,得出5种有机磷农药的基准最大浓度(CMC)分别为0.477、1.392、0.247、0.085、0.155μg·L-1;基准连续浓度(CCC)分别为0.030、0.688、0.092、0.056、0.030μg·L-1.将推导出的双值基准与我国地表水环境质量标准比较,结果表明,二者差别较大,我国目前这5种有机磷农药的水质标准可能在一定程度上存在着对水生生物"欠保护"的情况.5种有机磷农药的淡水水生生物基准可为我国淡水水生生物基准的制订提供一定的数据参考.     

甲胺磷农药降解菌HS-A32的分离鉴定及降解特性

从长期受有机磷农药污染的土壤中分离到一株降解菌HS-A32,能以甲胺磷作为唯一的碳源和氮源生长.HS-A32菌降解甲胺磷的最适温度为30℃,最适pH值为7.0,甲胺磷的最适降解浓度为1 000 mg/L,降解率达82%.聚酰胺薄层色谱(TLC)可检测到降解产物中有NH4 生成.HS-A32菌能以多种碳、氮源生长,外加可利用的碳源和氮源能促进甲胺磷的降解.通过16S rDNA扩增、测序,运用BLAST检索分析,构建系统进化树.结合生理生化鉴定,初步确定HS-A32为不动杆菌属(Acinetobacter).HS-A32菌还能降解甲基对硫磷等多种有机磷农药.图6表1参14     

超声辅助乳化液相微萃取分析绿茶饮料和番茄汁中有机磷农药残留

农药施用于田间,必然会残留于环境中。农药残留的分析方法多种多样。为探究灵敏度高、重现性好的样品前处理方法,建立了超声辅助乳化液相微萃取,结合气相色谱和火焰光度检测器测定绿茶饮料和番茄汁中5种有机磷农药的方法,对萃取条件进行了优化,如萃取溶剂种类和体积、超声频率和时间、盐效应。在优化后的萃取条件下,5种有机磷农药实现良好分离,空白添加实验结果表明在0.1~10μg·L-1之间,线性相关系数在0.9985~0.9994之间,检测限在0.005~0.020μg·L-1之间,相对标准偏差(n=5)在4.3%~9.4%之间。在绿茶饮料和番茄汁实际样本检测中,目标分析物含量均低于检出限。样本添加回收试验的回收率均大于88.5%,相对标准偏差(n=3)在2.2%~9.8%之间,结果表明该方法用于液体样本中农药残留检测真实可靠。     

海藻多糖稀土配合物对蔬菜有机磷农药残留的降解作用

以小白菜、甘蓝、芹菜为试验材料,采用大田试验研究了海藻多糖稀土配合物对蔬菜中有机磷农药残留的影响.试验结果表明,叶面喷施海藻多糖稀土配合物对小白菜、甘蓝、芹菜中毒死蜱、氧化乐果、敌敌畏等有机磷农药残留具有明显的降解作用;对甘蓝中毒死蜱和氧化乐果的降解效果优于小白菜,但对芹菜中毒死蜱的降解效果远不及甘蓝和小白菜,表现出一定的作物选择性.叶面喷施海藻多糖稀土配合物对敌敌畏等磷酸酯类有机磷农药的降解作用比毒死蜱、氧化乐果等硫代磷酸酯类有机磷农药的降解强烈,表现出一定的农药选择性;另外,喷水对叶片表面残存农药具有一定的冲洗作用,可减少叶面农药的残留量;叶面喷施海藻多糖稀土配合物对甘蓝和小白菜中有机磷农药的降解率远高于叶面喷水.以上结果表明海藻多糖稀土配合物确实具有降解有机磷农药残留的作用.在蔬菜生产中将海藻多糖稀土配合物作为农药残留降解制剂是可行的,有利于蔬菜安全生产和提高蔬菜产品的食用安全性。     

有机磷农药通用人工抗原的合成与鉴定

用O,O-二乙基硫代磷酰氯与4-氨基丁酸反应,合成了新型有机磷农药通用半抗原O,O-二乙基-N-(3-羧基丙基)硫逐磷酰胺酯(DENP),并进行了结构鉴定.然后采用碳二亚胺法将DENP与牛血清白蛋白(BSA)进行偶联,制备了通用人工抗原DENP-BSA,经鉴定,DENP-BSA结合比为12:1,适合进行动物免疫试验。     

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。