微生物降解阿特拉津的研究进展
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产生的羟基阿特拉津
３ ． ３ 开环
与脱烷基降解支链 相比 ． 阿特拉津开环更难 。在阿特拉津开环讲 肾、 肺、 心脏 以及血管系统产生危害 和再生 困难 ， 甚至具有潜在 的致癌 解 过程 中． 氧作为电子受体的存在非常重要 ， 与厌氧条件相 比， 好 氧条 性¨ １ １ 。我国作 为一个农业大国 ． 农药 的生产和使用量均据世界前列 ， 我 件下 ． 阿特拉津的开环降解速度要 快 １ ０ ０ 多倍 ， 因此在深层 土壤中 ， 氧 国于 ７ ０ 年代 开始生产 ． １ ９ ９ ６ 年全 年的使用量达到 １ ８ ０ ０ ｔ ２ ０ ０ ０ ｔ ．以每 气的缺乏会成为 阿特拉津降解的阻碍 目 前能使 阿特拉津开环降解的 年平均 ２ ０ ％的的速度 递增 ．据研究 表明有 ２ ０ ％至 ７ ０ ％的阿特拉津会 菌株多为假单孢细菌红球菌较少 长期残 留在土壤 中． 然 而阿特拉 津的结构稳定 、 易溶于水 、 难降解 、 微 生物对其的矿 化作用也十分缓慢 ． 在不 同的土壤 环境 中其 降解 中期 也 ４ 微生物对 阿特拉津污染土壤 的作用方式
的实验实验研究表明微生物对 阿特拉津 的降解途径主要分为 三种 ： 脱
烷基 、 水解 、 开环Ｉ 。 解阿特拉津后不能进一 步分解脱 乙基 阿特拉 津和异丙基阿特拉 津这两种产物 ３ ． ２ 水解 羟基阿特拉津一般有化学水解得到 ． 但 由于阿特拉津的两个烷基 的存在 ． 是的微生物脱氯 较为困难， 也有微 生物能够 降解得 到羟基阿
述 了阿特拉津的危害 ． 降解阿特拉津的微生物类群 ， 及其 降解特性、 降解途径 ， 展 望了阿特拉 津的生物降解趋势。
【 关键词 】 阿特拉津 ； 生物 降解 ； 微生物 ； 降解特性 １ 阿特 拉 津 的应 用 情 况及 危害
阿特拉津又名莠去 津 ，化学名称 ： ２ 一 氯一 ４ 一 二 乙胺 基一 ６ 一 异丙胺 基一 １ ． ３ 。 ５ 一 三嗪 ， 它 的除草性 质是 １ ９ ５ ７年 由瑞 士的 Ｈ． 盖辛和 Ｅ ． 克努 斯利发现的 ． １ ９ ５ ８ 年由瑞士的嘉基公司开发生产 ．由于其成本低 、 效 果好 ． 迅速发展成世 界产量最大的除草剂 ． 是 目前 应用最广泛 的除草 剂之一 。阿特拉津适 用于多种一年生禾本科 和阔叶杂草 、 玉米 、 高粱 、 甘 蔗等旱 田作物防除 马唐 、 稗草、 狗尾草 、 十字花 科 、 豆科杂 草 ， 尤其 对 玉米有较好的选择性 ． 对某些多年生杂草也有一定抑制作用 。与此 同时它所 带来 的污染也是十分 明显 的 ． 作为一种高效 的除草剂 ， 它具 有一定的生物毒性 ． 在水中浓度达 到一定程度能抑制多种藻类植物 的 光合作 用和生长 ， 对人畜低毒 ， 通过皮肤 ， 口鼻及其他 的裸漏部位进入 血液循环 系统 ， 严 重的引起呕 吐 、 腹泻 、 腹胀 等 中毒反 应 ， 对人 的肝 、
２ ． １ 细菌 通过科学工作者 的寻找 ，能高效 降解 阿特拉津 的细菌 主要包括 ； 红球菌和假单胞菌 红球菌广泛存在 于土壤 中． 且需要氧 的存在才 能 降解阿特拉津 ， 但是它也能降解 许多有机污染物 ． 如 烃类 、 卤代烃 、 卤 代芳香烃类 化合物 ． 而且加入一种易降解基质并 不一致 切常常Ｉ Ｉ Ｉ ￣ Ｉ 速 其讲解难降解 物质 ： 假单胞菌对阿特特拉津矿化 的已发现的主要微生 物 】 。 ２ ． ２ 真 菌 能够降解 阿特拉 津的真菌有 ： 烟 曲霉 、 焦 曲霉 、 绿色木霉 、 黄丙曲 霉、 黄体青霉 、 粉红镰孢 、 红垂蘑菇 、 尖镰孢 、 斜 卧青霉 、 串珠镰孢 、 匍枝 跟霉 、 微紫青霉 、 等。 在分解阿特拉津的过程 中真菌可 以吸收大量的阿 特拉津 到细胞组织 中且氮和阿特拉津 的浓度 均影响阿特拉津 的同化 量ｉ ” 。 ２ ． ３ 藻 类 据近些源自文库的研究表明藻类不仅能富集农药 ． 而且能将农药降解为 无毒无害的化合物或以农药 为磷源 、 氮源。但 是藻类对阿特拉津 的降 解存在局限 ． 只有当阿特拉津在非毒性浓度下才能降解阿特拉津否则 会对藻类产生毒害 至完全丧失 ． 影响修复效果
不同 ． 半衰期为 ８ — ５ ２周 ． 土壤长时间的留有阿特拉津 对于土壤 的质量 影响 十分严重 ． 以牺牲 土地质量而获得 高效 的农业生产 ． 越来 越受到 微生物对土壤污染修复 的实现主要通过两条途径 ． 一是利用土著
降解性微生物进行修复 ， 即依靠改善外界 环境条件（ 如添加营养元素 、 环境保护者和环境科 学工作者 的关注 ． 修复污染土壤问题已经迫在眉 改变环境介质理化性质 等１ 来增强土著微生物的降解效率或激发其降 睫 解能力 ． 从而完成修 复。 另一条途径则是利用外源微 生物进行修复 ， 通 过接种具有强降解 能力的外源性微生物 。 来降解原土壤中的污染物口 卅 。 ２ 降 解 阿 特 拉 津 的微 生物 种 类 这 时就不得不 考虑外源微生物在原 环境 中的定殖 能力及其对原环境 由于阿特拉津结构稳定 ． 水溶性 强 ． 极其容易吸 附到土壤 的 固相 的影响 ． 应更加关注使用 的安全性 。 除 了微生物的降解能力 ． 修 复效果 上． 其具 有的均三氮苯环结构能抵御 大多数微生物 的降解 ． 但微生物 还 取决 于农药本 身和外界环境条件㈣。农药的结构和组成 、 表现 出的 的种类基数大 ， 容易异变 ． 适应 能力突 出． 科学工作者们 已经分离鉴定 物理化学性质和生物可利用性 等． 都决定 了农药 的降解性 。土壤 的温 出了许 多种微生物 ， 大致分为细菌 、 真菌 、 藻类 、 放线菌等 ， 其 中以细菌 湿度 、 营养成分 、 氧化还原电位 、 ｐ Ｈ等条件 ， 都能影 响微生 物的代 谢 的研 究 最 为深 入 和 广 泛 过程及其 与土著微生物间的竞争关 系 ． 使微生物 的降解 能力下 降 ． 甚
特拉津 １ ９ ９ ５ 年Ｍ ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｂ ａ ｕ ｍ等从阿特拉津污染的土壤 中分唯为一氮 源 的细菌假单细胞 Ａ Ｄ ｐ ｔ ｍ ６ 一 ． 后来 的大量实验表 明此细胞可 以产生 三种水解酶 ： Ａ ｔ ｒ Ａ 、 Ａ ｔ ｒ Ｂ 、 Ａ ｔ ｒ Ｃ可 以催化水解阿特拉津的脱氯反应 以及
科技・ 探索・ 争鸣
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
微生物降解阿特拉津的研究进展
骆红月 尹 锐 高 楠
（ 沈阳化 工大 学 。 辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ４ ２ ）
【 摘 要】 随着阿特拉 津在我 国大范 围的应用， 随之 而来的环境污染也 日 趋严 重， 已经严重影响到我 国粮食 生产和农业经济的发展 。 本 文综
３ ． ３ 开环
与脱烷基降解支链 相比 ． 阿特拉津开环更难 。在阿特拉津开环讲 肾、 肺、 心脏 以及血管系统产生危害 和再生 困难 ， 甚至具有潜在 的致癌 解 过程 中． 氧作为电子受体的存在非常重要 ， 与厌氧条件相 比， 好 氧条 性¨ １ １ 。我国作 为一个农业大国 ． 农药 的生产和使用量均据世界前列 ， 我 件下 ． 阿特拉津的开环降解速度要 快 １ ０ ０ 多倍 ， 因此在深层 土壤中 ， 氧 国于 ７ ０ 年代 开始生产 ． １ ９ ９ ６ 年全 年的使用量达到 １ ８ ０ ０ ｔ ２ ０ ０ ０ ｔ ．以每 气的缺乏会成为 阿特拉津降解的阻碍 目 前能使 阿特拉津开环降解的 年平均 ２ ０ ％的的速度 递增 ．据研究 表明有 ２ ０ ％至 ７ ０ ％的阿特拉津会 菌株多为假单孢细菌红球菌较少 长期残 留在土壤 中． 然 而阿特拉 津的结构稳定 、 易溶于水 、 难降解 、 微 生物对其的矿 化作用也十分缓慢 ． 在不 同的土壤 环境 中其 降解 中期 也 ４ 微生物对 阿特拉津污染土壤 的作用方式
的实验实验研究表明微生物对 阿特拉津 的降解途径主要分为 三种 ： 脱
烷基 、 水解 、 开环Ｉ 。 解阿特拉津后不能进一 步分解脱 乙基 阿特拉 津和异丙基阿特拉 津这两种产物 ３ ． ２ 水解 羟基阿特拉津一般有化学水解得到 ． 但 由于阿特拉津的两个烷基 的存在 ． 是的微生物脱氯 较为困难， 也有微 生物能够 降解得 到羟基阿
述 了阿特拉津的危害 ． 降解阿特拉津的微生物类群 ， 及其 降解特性、 降解途径 ， 展 望了阿特拉 津的生物降解趋势。
【 关键词 】 阿特拉津 ； 生物 降解 ； 微生物 ； 降解特性 １ 阿特 拉 津 的应 用 情 况及 危害
阿特拉津又名莠去 津 ，化学名称 ： ２ 一 氯一 ４ 一 二 乙胺 基一 ６ 一 异丙胺 基一 １ ． ３ 。 ５ 一 三嗪 ， 它 的除草性 质是 １ ９ ５ ７年 由瑞 士的 Ｈ． 盖辛和 Ｅ ． 克努 斯利发现的 ． １ ９ ５ ８ 年由瑞士的嘉基公司开发生产 ．由于其成本低 、 效 果好 ． 迅速发展成世 界产量最大的除草剂 ． 是 目前 应用最广泛 的除草 剂之一 。阿特拉津适 用于多种一年生禾本科 和阔叶杂草 、 玉米 、 高粱 、 甘 蔗等旱 田作物防除 马唐 、 稗草、 狗尾草 、 十字花 科 、 豆科杂 草 ， 尤其 对 玉米有较好的选择性 ． 对某些多年生杂草也有一定抑制作用 。与此 同时它所 带来 的污染也是十分 明显 的 ． 作为一种高效 的除草剂 ， 它具 有一定的生物毒性 ． 在水中浓度达 到一定程度能抑制多种藻类植物 的 光合作 用和生长 ， 对人畜低毒 ， 通过皮肤 ， 口鼻及其他 的裸漏部位进入 血液循环 系统 ， 严 重的引起呕 吐 、 腹泻 、 腹胀 等 中毒反 应 ， 对人 的肝 、
２ ． １ 细菌 通过科学工作者 的寻找 ，能高效 降解 阿特拉津 的细菌 主要包括 ； 红球菌和假单胞菌 红球菌广泛存在 于土壤 中． 且需要氧 的存在才 能 降解阿特拉津 ， 但是它也能降解 许多有机污染物 ． 如 烃类 、 卤代烃 、 卤 代芳香烃类 化合物 ． 而且加入一种易降解基质并 不一致 切常常Ｉ Ｉ Ｉ ￣ Ｉ 速 其讲解难降解 物质 ： 假单胞菌对阿特特拉津矿化 的已发现的主要微生 物 】 。 ２ ． ２ 真 菌 能够降解 阿特拉 津的真菌有 ： 烟 曲霉 、 焦 曲霉 、 绿色木霉 、 黄丙曲 霉、 黄体青霉 、 粉红镰孢 、 红垂蘑菇 、 尖镰孢 、 斜 卧青霉 、 串珠镰孢 、 匍枝 跟霉 、 微紫青霉 、 等。 在分解阿特拉津的过程 中真菌可 以吸收大量的阿 特拉津 到细胞组织 中且氮和阿特拉津 的浓度 均影响阿特拉津 的同化 量ｉ ” 。 ２ ． ３ 藻 类 据近些源自文库的研究表明藻类不仅能富集农药 ． 而且能将农药降解为 无毒无害的化合物或以农药 为磷源 、 氮源。但 是藻类对阿特拉津 的降 解存在局限 ． 只有当阿特拉津在非毒性浓度下才能降解阿特拉津否则 会对藻类产生毒害 至完全丧失 ． 影响修复效果
不同 ． 半衰期为 ８ — ５ ２周 ． 土壤长时间的留有阿特拉津 对于土壤 的质量 影响 十分严重 ． 以牺牲 土地质量而获得 高效 的农业生产 ． 越来 越受到 微生物对土壤污染修复 的实现主要通过两条途径 ． 一是利用土著
降解性微生物进行修复 ， 即依靠改善外界 环境条件（ 如添加营养元素 、 环境保护者和环境科 学工作者 的关注 ． 修复污染土壤问题已经迫在眉 改变环境介质理化性质 等１ 来增强土著微生物的降解效率或激发其降 睫 解能力 ． 从而完成修 复。 另一条途径则是利用外源微 生物进行修复 ， 通 过接种具有强降解 能力的外源性微生物 。 来降解原土壤中的污染物口 卅 。 ２ 降 解 阿 特 拉 津 的微 生物 种 类 这 时就不得不 考虑外源微生物在原 环境 中的定殖 能力及其对原环境 由于阿特拉津结构稳定 ． 水溶性 强 ． 极其容易吸 附到土壤 的 固相 的影响 ． 应更加关注使用 的安全性 。 除 了微生物的降解能力 ． 修 复效果 上． 其具 有的均三氮苯环结构能抵御 大多数微生物 的降解 ． 但微生物 还 取决 于农药本 身和外界环境条件㈣。农药的结构和组成 、 表现 出的 的种类基数大 ， 容易异变 ． 适应 能力突 出． 科学工作者们 已经分离鉴定 物理化学性质和生物可利用性 等． 都决定 了农药 的降解性 。土壤 的温 出了许 多种微生物 ， 大致分为细菌 、 真菌 、 藻类 、 放线菌等 ， 其 中以细菌 湿度 、 营养成分 、 氧化还原电位 、 ｐ Ｈ等条件 ， 都能影 响微生 物的代 谢 的研 究 最 为深 入 和 广 泛 过程及其 与土著微生物间的竞争关 系 ． 使微生物 的降解 能力下 降 ． 甚
特拉津 １ ９ ９ ５ 年Ｍ ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｂ ａ ｕ ｍ等从阿特拉津污染的土壤 中分唯为一氮 源 的细菌假单细胞 Ａ Ｄ ｐ ｔ ｍ ６ 一 ． 后来 的大量实验表 明此细胞可 以产生 三种水解酶 ： Ａ ｔ ｒ Ａ 、 Ａ ｔ ｒ Ｂ 、 Ａ ｔ ｒ Ｃ可 以催化水解阿特拉津的脱氯反应 以及
科技・ 探索・ 争鸣
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
微生物降解阿特拉津的研究进展
骆红月 尹 锐 高 楠
（ 沈阳化 工大 学 。 辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ４ ２ ）
【 摘 要】 随着阿特拉 津在我 国大范 围的应用， 随之 而来的环境污染也 日 趋严 重， 已经严重影响到我 国粮食 生产和农业经济的发展 。 本 文综