有机磷农药的微生物降解研究进展

合集下载

水中有机磷污染物的降解研究

水中有机磷污染物的降解研究水是生命之源，为人类赖以生存的必需品。

然而，随着工业化和城市化的发展，水污染问题日益严重。

水中有机磷污染物，作为一类主要的污染物之一，对水体生态系统和人类健康造成了严重威胁。

因此，研究水中有机磷污染物的降解机理和途径，对于保护水资源和生态环境具有重要意义。

有机磷污染物主要来源于农药、化学工业、生活废水等，具有较强的毒性和持久性。

在水体中长期存在，会对水生生物造成危害，对生态系统产生不利影响。

因此，研究有机磷污染物的降解技术，是当前环境科学领域的热点之一。

一种常见的方法是利用生物降解技术，通过微生物的代谢活动，将有机磷污染物降解为无害的物质。

这种方法具有效率高、成本低、对环境无污染等优点，受到了广泛关注。

研究表明，水中的有机磷污染物可以被细菌、真菌、藻类等微生物降解，其中细菌是最主要的降解微生物。

通过培养适合的细菌菌株，加速有机磷污染物的降解过程，是一种行之有效的方法。

另一种常见的方法是利用化学氧化技术，如臭氧氧化、高级氧化、电化学氧化等。

这些方法可以通过氧化反应，将有机磷污染物分解为无机物或可降解的物质，达到去除污染物的目的。

虽然这些方法效率较高，但是存在能耗高、操作复杂、产生二次污染等问题，需要综合考虑各方面因素。

此外，光催化降解技术也是一种新兴的研究方向。

利用半导体光催化剂吸收光能，产生活性氧物种，对有机磷污染物进行氧化降解。

这种方法具有对水质无二次污染、成本低、操作简便等优点，受到了广泛关注。

然而，目前光催化技术在实际应用中还存在一些挑战，如光催化剂的稳定性、光照条件的控制、废水中其他成分的影响等，需要进一步研究和改进。

综上所述，水中有机磷污染物的降解研究是一个复杂而重要的课题。

通过生物降解、化学氧化、光催化等技术手段，可以有效降解水中有机磷污染物，净化水质，保护水资源。

然而，要实现真正的水质净化，还需要不断深入研究，探索更高效、更环保的处理方法，为建设美丽中国、实现可持续发展贡献力量。

有机磷农药的微生物降解

有机磷农药的微生物降解摘要：现今农业发展过程中应用最普遍，种类最多的农药是有机磷农药，虽然原有的降解有机磷农药的化学、物理方法亦收到良好效果，但随着生物技术的卓越发展，微生物对降解农药尤其是有机磷农药发挥着日益重大的作用。

针对有机磷农药的微生物降解问题提出看法，希望促进农业的现代化发展。

关键词：有机磷农药微生物微生物源酶降解中图分类号：x592 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）004-089-02自1960年以来，众多国家开始限制、禁止使用有机氯农药，其逐步被有机磷农药所替代，有机磷农药具有广谱、高效等众多优点，但是随着农业的卓越发展，其被过多使用，产生的负面效应也日益突显，其不仅污染了水资源，而且致使残留在众多农产品中的农药严重超标，食品污染现象十分严重，最终威胁了人类的生存、发展，继而不利于社会的全面、协调与可持续发展。

至此，保护环境的时代背景下，有机磷农药的微生物降解问题备受世人关注，探究如何充分发挥微生物对降解有机磷农药的作用已成为环境保护的重大课题。

1 降解有机磷农药的微生物品种概述当前，我们主要是从被污染的环境介质（例如：被污染的泥土、土壤）中来获取高效降解菌。

现在人们已经分离出的对有机磷农药降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、放线菌及一些藻类。

真菌基于其较高的降解能力，人们十分关注，主要有：木霉属、曲霉属、酵母菌及青霉属等。

颜世雷等有关人员经过长时间的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到2株曲霉菌株，其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。

当温度高达28℃时，其降解氧化乐果的比率高达70.38%及61.28%。

因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点，故在微生物降解过程中它具有极高的地位。

目前已经分离出的细菌有：芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属、沙雷氏菌属等。

例如：以解秀平为代表的有关人员从污水曝气池里分离出一株可以以甲基对硫磷以及其在降解过程中产生的对硝基苯酚是仅有的碳源的节杆菌属，其在5h内降解50mg/l的甲基对硫磷以及对硝基苯酚的比率达到85%与98%。

微生物降解有机磷农药污染的研究进展

其中有机化合物占绝大部分，如有机氯、有机磷、机有
砷、机汞、有氨基甲酸酯、除虫菊酯等。二次世界大战拟
后，农药工业的大规模兴起，为增加粮食生产、防治疾病
传播作出巨大贡献。同时，农药的生产、运输和大量使
用对土壤环境、环境、水大气环境造成污染以及对其它非靶标生物乃至整个生态系统中的产生负面影响日益
异稻瘟净，乙基稻瘟净、甲基立枯磷等杀虫剂，除草剂哌
草磷和草甘膦。大部分有机磷农药不溶于水（果、乐敌百虫除外）而易溶于有机溶剂，中性和酸性条件下稳，在定，易水解，碱性条件下因水解而失效。有机磷不在
微生物降解有机磷药科学与工程学院，宁夏银川７０２）５０１
摘要：有机磷农药严重污染生态环境，生物降解是治理有机磷农药污染的新技术，微综述了降解有机磷农药污染
的微生物种类、解的机理、用、在的问题及今后研究方向。降应存
关键词：有机磷农药污染；生物降解微
中图分类号：９８１Ｘ９Ｑ３．；５２文献标识码：Ａ文章编号：０８— ６２２１）４—０７０１０９３（００００９— ４
农药是用于防治危害农作物的病虫、杂草等有害生
物及调节植物生长的化学试剂的总称。根据化学组成和结构的不同，药可分为无机化合物和有机化合物，农

解磷微生物的研究进展

解磷微生物的研究进展【摘要】磷素是限制植物生长的必需营养元素之一，磷在施入土壤后90%左右被土壤固定，使其有效性降低。

因此关于解磷菌的研究一直受到科学家的重视。

本文对土壤中解磷微生物的研究简史、解磷微生物的种类及生态分布特征、解磷作用机制及展望等方面的研究进展进行综述。

【关键词】解磷微生物；解磷；研究进展【Abstract】Phosphorus（P）is one of the major nutrients required for plant growth，However，the uptake of P by plants is limited due to its strong absorption onto soil.So the research on the phosphorus-dissolving microbes（PSM）has been a focus problem for many scientists.The objective of this paper was to review the brief history of the research on the PSM，the varieties，the ecological characteristics the phosphorus-dissolving mechanism and the prospect.【Key words】Phosphorus-dissolving microbes（PSM）；Phosphorus-dissolving；Research advances磷是植物生长必需的营养元素之一，植物的光合作用和体内的生化过程都必须有磷参加。

我国有74%的耕地土壤缺磷，土壤中有95%以上的磷为无效形式，植物很难直接吸收利用。

其中难溶性有机磷占土壤全磷的20%～50%，占难溶性土壤磷总量的10%～85%。

《有机磷农药降解》PPT课件ppt课件

真菌中主要分布在以下几个属:

曲霉属(Aspergillus 青霉属(Pinlcielium) 根霉属(Rhizopus) 木霉属(Trichoderma) 镰刀菌属(Fusarium) 头袍菌属(Cephalospporium) 毛霉属(Mucor)

放线菌:主要分布在链霉菌属(Streptomyces) 藻类:主要分布在小球藻属(Chloralla)
某些有机磷农药虽属于禁用或慎用之列，但由于其有高效、经济的优势，至今仍在大量生产并应用，造成生态失衡并直接影响人们的身体健康 .
1、有机磷农药降解微生物的种类
细菌主要分布在以下几个属 : 假单胞菌属(Pseudomonas) 芽胞杆菌属(Bacillus) 节细菌属 (Arthrobacter ) 黄杆菌属(Flauobacteri) 产碱杆菌属((Alcaligenes)
后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用
资料仅供参考，实际情况实际分析
主要经营：课件设计，文档制作，网络软件设计、图文设计制作、发布广告等秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面，打造全网一站式需求
有机磷农药微生物降解的研究进展
谢年华李斌张勤 2007304201911 2007304201919 2007304201929
农药的大量生产和广泛应用，虽然给农业生产带来了丰收，但也给环境带来了日益严重的污染问题. 有机磷农药(Ops)在杀虫剂中占据重要的地位，是世界上生产和使用最多的农药品种 .
2、有机磷农药微生物降解的机制

有机磷农药降解方法及应用研究新进展

3、生物法
生物法利用微生物或酶的催化作用降解有机磷农药。微生物降解是通过微生物体内的酶系统将有机磷农药分解成小分子。这种方法具有环保、经济等优点，但需要合适的微生物种群和适宜的生长条件。酶降解是有机磷农药降解的另一种生物法。在酶降解中，特定的酶能够催化有机磷农药的分解反应，将其分解成小分子。这种方法具有高效、专一性强等优点，但需要寻找合适的酶源，且酶的稳定性可能影响其应用效果。
四、应用前景
微生物降解技术具有广阔的应用前景。目前，已经开发出了一些基于微生物降解的生物修复技术，用于治理有机磷农药污染土壤。这些技术包括：
1、生物强化技术：通过添加具有降解能力的微生物，提高土壤中有机磷农药的降解速率；
2、生物堆肥技术：将有机废弃物与污染土壤混合堆肥，通过微生物的作用将有机磷农药降解为无害物质；
四、结论
有机磷农药降解方法及应用研究新进展为解决环境和食品安全问题提供了新的思路和方法。随着科学技术的发展和研究的深入，相信未来会有更多高效、环保、经济的有机磷农药降解方法被发现和应用，为保护环境和人类健康做出更大的贡献。
参考内容
有机磷农药（OPPs）是农业生产中广泛使用的一种合成杀虫剂，然而，它的滥用或不合理使用可能会导致土壤污染。土壤中的有机磷农药对环境和人类健康构成威胁，因此，研究如何有效降解土壤中的有机磷农药具有重要意义。在这篇文章中，我们将探讨有机磷农药污染土壤的微生物降解研究进展。
1、物理法
物理法中的热分解和光分解是常见的有机磷农药降解方法。热分解通过加热将有机磷农药分解成小分子，光分解则利用紫外线、可见光等光源照射有机磷农药，使其分解成小分子。这两种方法均能有效地降解有机磷农药，但需要较高的能量输入，且可能产生二次污染。

有机磷农药生物降解的研究进展

硫杆菌属（ｈｏａｉｕ．、Ｔｉｂｃｌｓ）黄单胞杆菌属（ｎｈｍｎｓ）ｌＸａｔｏｏｕ．等等＝Ｉ】。许多研究者发现，真菌对土壤有机污染物具有较强的耐性。在长期经受ＤＴ污染的土壤中，Ｄ土壤微生物对ＤＤＴ的抗性大小依次为真菌类＞放线菌类＞细菌类。可见，真菌作为微生物中一个庞大的分支体系，某些
类毒性高、生物难降解的化学物质．，物链中逐级富集和传递会危３在食Ｊ
害人畜健康。因此，为减轻有机磷农药对生物和环境的危害，必须寻找能
的菌株。降解农药类型有马拉硫磷、甲基对硫磷、甲胺磷等。肖华胜等… 从农药厂的污泥中分离到一株降解甲胺磷的假单胞菌ＷＳ５一，该菌ｌ８ｈ
２０年０８
第ｌ卷８
第２期
收稿目期：０７２０２０—１— ３
布机磁震
物障锯的研宓（苎展
李松桧李日强，
（．大学黄土高原研究所，１山西山西太原，３０６２山西大学环境与资源学院，０００；．山西太原，３０６０００）摘要：对有机磷农药降解菌的筛选、代谢方式、降解机理、有机磷生物修复的研究现
环流法、续流动培养法。连
农药在保证粮食稳产丰产，缓解人口与粮食问题方面扮演着非常重要的角色。据世界粮农组织估汁，如不使用化学农药，全世界粮食将减
产３％。有机磷农药自１４５９４年被德国拜耳公司首先发现具有杀虫特
性以来，凭借其高效、快速、广谱等优点，对世界农业的发展发挥了关键

微生物降解有机磷农药的研究新进展

ＨＳ２４４Ｗ１００光催化降解对硫磷的效果最佳㈣。
在以上３类降解方法中，微生物降解因为其能耗
低，不易造成二次污染而成为研究热点。
土壤、水体、大气环境造成了严重污染，危害了人类的生存安全。
有机磷农药能够自然降解，但是时间长，在其自然降解之前就给人类带来了不可估量的危害，因此研究其人工降解方法迫在眉睫。目前，有机对磷农药进行人工降解的主要途径如下：１（）氧化降
Ａｂｓｒｃ：Ｔｅｅｔｎｉｅａｄａｕｄｎｓｆｏｇｎｐｏｐｏｕｅｔｉｅａａｅｒｎｌｒａｇｓｔｈｔａｔｈｘｅｓｖｎｂｎａｔｕｅｏｒａｏｈｓｈｒｓｐｓｃｄｓｈｄｔｋｎｍｏｅａｄｎｏｅｄｍａｅｏｔｅｉ
年德国拜耳公司制造出世界上第一种有机磷杀虫
及其用量、照时间、Ｈ值的影响，果表明纳米光ｐ结氧化锌能使有机磷农药发生降解罔王健等人探讨；以ＴＯ光催化降解有机磷农药，证明了该方法的ｉ可行性【；卅马凤霞等人考察了多金属氧酸盐在紫外光照下表明
文献标识码：Ａ
文章编号：０６００（００１—０４０１０—６Ｘ２１）９０８—４
ＮｅＡｄｖｎｅｆＭｉｒｂｉｌＤｅｒｄｔｏｏｒａｏ０ｐｈｒｓｉｉｅｗａｃｓｏｃｏａｇａａｉｎｎＯｇｎｐｈｓＯｕｓＰｅｔｃｄｓ

有机磷农药的微生物降解技术

２０年，ｂｅＨｌ０１Ａｄｌａｍ等圈 — ｉ对一杀虫剂制造厂污水管道附近的污水、底泥和鱼类进行采样研究，结果表明，份不同季节的样品中均存在毒死蜱、甲基６
等优势，故其在微生物降解中占有重要地位。至今，已分离到的细菌主要有：假单胞菌属（ｓｕＰｅ — ｄｍｎｓ、芽孢杆菌属（ａｃｌ）ｏｏａ）Ｂｃｉｓ、黄杆菌属ｌｕ
ｅｖｒｎｎａｏｃｒｓｆｒｉｏｃｓｎｏｓｃｎａｙｐｌｔｎ．ｈｓｐｐｒｍａｎｙｉｔｏｕｅｅｂｏｏｉａｐｃｅｎｉｍｅｔｌｃｎｅｎｏｓｌｗｏｔｄｎ－ｅｏｄｒｏｌｉｓＴｉａｅｉｌｎｒｄｃｄｔｉｌｇｃｌｓｅｉｓｏｔａｕｏｈｆｒｍｉｒｂａｅａａｉｎｎｈｄａｃｓｉｂａｎｎｔｏｓｏｅｒｄｎｃｏｒａｉｍｓｅｒｄｎｃａｉｍ，ｏｃｏｉｌｄｇｄｔ，ａｄｔｅａｖｎｅｎｏｔｉｉｇｍｅｈｄｆｄｇａｉｇｍｉｒｏｇｎｓ，ｄｇａｉｇｍｅｈｎｓｒｏ
（ｌｏａｔｉ、Ｆａｂｃｒｍ）不动杆菌属（ｃｅｂｃｒ、ｖｅｕＡｉｔａｔ）节杆ｎｏｅ
菌属（ｒｒａｔ．、Ａｔｏｃｒｐ）沙雷氏菌属（ｅａａｐ）ｈｂｅｓＳｒｔ．ｒｉｓ等。金彬明等罔从被有机磷污染的海水样中分离筛选出株蜡样芽孢杆菌（ａｉｕｃｒｓ菌株，２ ℃下Ｂｃｌｅｕ）ｌｓｅ在８

微生物降解有机磷农药研究进展

ｓｍｅａｓｓａｃｎｓｌｉｇｔｅｐｏｌｍｓｏｅｔｃｄｏｌｔｏｎｅｔｉｅｒｓｄａｓｏａｍｒｄｃｓｏｓｉｔｎｅｉｏｖｎｈｒｂｅｆｐｓｉｉｅｐｌｉｎａｄｐｓｉｄｅｉｕｌｆｆｒｐｏｕｔ．ｕｃ
Ｈａｎｎ５１３ｉａ７７７，Ｃｉａ）ｈｎ
Ａｂｔａｔ：ｉｏａｄｅａｔｏｎｓｈｍａｎａｔｅｏｆｅａｎｇｒｎｓｒｃＭｃｒｂｉｌｇｒｄａｉｉｔｅｉｐｔｚｎｄｇｒｄｉｏｇａｏｐｈｐｈｏｐｅｔｃｄｉｅｖｉｏｎｏｓｏｒｕｓｓｉｉｅｓｎｎｒ — ｍｅｔＴｈｕｔｌａｉｎｆｍｉｒｏｒａｓｓｎｄｉｒｉｌｅｌｆｅｅｙｅｏｒｅａｄｔｏｏｈｅｏｒｎｏｏｓｎ．ｅｉｉｔｏｏｃｏｇｎｉｍａｍｃｏｂａｃｌ— ｒｅｎｚｍｆｄｇｒａｉｎｆｔｇａｐｈｐｈａｅｚｔｐｓｉｉｓｓｄｒｃｉＯｈｉｈｅｅｓＯｅｔｃｄｅｉａｉｅｔｏｎｔｗｃｎｄｔｗｏｒｈａｄ．Ｔｈｅｃｅｎｉｇｏｒｔｅｅａｄｎｍｉｏａｂａｔｒａ，ｔｋｒｓｒｅｎｆｈｄｇｒｉｇｃｒｂｉｌｃｅｉｈｅｄｇｒｄａｉｅｈａｓｓ，ｔｄｇｒｄａｉｎｅｙｅｎｄｒｌｔｄｇｅｅｅａｔｏｎｍｃｎｉｍｈｅｅａｔｏｎｚｍｓａｅａｅｎｓ，ｆｃｏｒａｆｃｉｈｅｂｉｅａｔｏｎａｎａｔｓｆｅｔｎｇｏｎｔｏｄｇｒｄａｉｄｔｅｈｐｅｓｅｔｖｏｉｒｉｄｅａａｔｏｎｏｎｏｒｎｏｒｐｃｉｅｆｍｃｏｂａｌｇｒｄｉｇａｐｈｏ．ｈｏｒｓｉｉｅｗｅｅｒｖｉｗｅｉｔｓｓｐｕｓｐｅｔｃｄｓｒｅｅｄｎｈｉｐａｅｔｏｖｄｅｐｒＯｐｒｉ

有机磷农药的微生物降解

时问的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到２株曲霉菌药的酶系基因，或者是即是微生物自身没有携带可以降解有株，其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。当温度高达２８ ℃ 机磷农药的酶系，但是受农药的影响，微生物的基因也会随之时，其降解氧化乐果的比率高达７０．３８％及６１．２８％。因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点，发生改变或者重组，继而新降解酶系应运而生。在分离获得的具有抗辐射性的不动杆菌ＵＳＴＢ．０４降解甲基对硫磷的时
的毒死蜱降解完毕。石利利等人对假单胞菌ＤＬＬ．１在水溶液介质中对甲基对硫磷的降解有的环境介质（例如：被污染的其降解机理是什么等做了深入、细致的研究，其结果表明假单泥土、土壤）中来获取高效降解菌。现在人们已经分离出的对胞菌ＤＬＬ．１可以将甲基对硫磷全部转变为无机离子Ｎ０、有机磷农药降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、ＮＯ，。，而对硝基苯酚是其中间产物。
与９８％。而以金彬明为代表的有关人员主要是从受有机磷污３限制有机磷农药的微生物降解的因素
浊后的海水样中筛选、分离出一株蜡样芽孢杆菌菌株，其在温３．１微生物自身条件的限制度高达２８摄氏度的情况下降解甲胺磷的比率高达４８．９％。微生物本身的降解能力是限制有机磷农药微生物降解的除此以外，诸如可以降解甲拌磷、对硫磷等的小球绿藻属因素中最重要的因素，不同种类的微生物，其代谢活动各具特之类的一些藻类一定程度上也可以降解有机磷农药，但是学色，适应性也千差万别，而且同类型的不同菌株对相同的有机

有机磷农药的微生物降解

针对有机磷农药的微生物降解问题提出看法，希望促进农业的现代化发展。

1 降解有机磷农药的微生物品种概述当前，我们主要是从被污染的环境介质（例如：被污染的泥土、土壤）中来获取高效降解菌。

现在人们已经分离出的对有机磷农药降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、放线菌及一些藻类。

真菌基于其较高的降解能力，人们十分关注，主要有：木霉属、曲霉属、酵母菌及青霉属等。

颜世雷等有关人员经过长时间的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到2株曲霉菌株，其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。

当温度高达28℃时，其降解氧化乐果的比率高达70.38%及61.28%。

因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点，故在微生物降解过程中它具有极高的地位。

目前已经分离出的细菌有：芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属、沙雷氏菌属等。

降解有机磷农药微生物的筛选及降解条件研究的开题报告

降解有机磷农药微生物的筛选及降解条件研究的开
题报告
一、研究背景及意义
有机磷农药广泛使用于农业生产中，但其毒性强、残留期长、对环
境造成污染，对人民健康造成潜在威胁。

因此，降解有机磷农药的研究
显得尤为重要。

微生物因具有高效降解有机磷农药的能力而成为研究热
点之一。

因此本研究旨在筛选高效降解有机磷农药的微生物，并研究其
最适降解条件，为有机磷农药降解提供参考依据，减少其对环境和人体
的危害。

二、研究内容及方法
1.微生物的筛选
收集不同来源的土壤样品，在富含有机磷农药污染的条件下，通过
平皿稀释法进行微生物分离纯化。

筛选出高效降解有机磷农药的微生物，并进行鉴定。

2.最适降解条件的研究
通过Box-Behnken试验设计，研究温度、PH值、有机磷农药浓度等因素对微生物降解效果的影响，确定最适条件。

3.降解机理的探究
通过对微生物降解有机磷农药的代谢产物进行分析，揭示微生物降
解机理。

三、预期成果
1.筛选出高效降解有机磷农药的微生物，并进行鉴定。

2.研究温度、PH值、有机磷农药浓度等因素对微生物降解效果的影响，确定最适条件。

3.揭示微生物降解有机磷农药的机理。

4.提出针对有机磷农药污染环境的治理策略。

五、研究进展及计划
目前已收集有机磷农药污染土壤样品，正在进行微生物筛选实验及降解机理的研究。

下一步，将进行最适降解条件的研究。

预计该研究将在两年内完成。

有机磷农药微生物降解的研究进展

ｄｇｄｎｃａｉｃｎｔｃｏｆｇｎｔａｌｅ￣ｎｅｅａｔｕｎｅｉｍｏｉｚｔｎｍｔｏｓａｄｔｈｉｕｓｏｅａｉｇｍｅｈｎｓｏｓｕｔｎｏｅｅｃｌｎｅｒｂｃｒｍａｄｔｍｂｌａｏｅｄｎｃｎｅｆｒｍ、ｒｉｉｙｄｅｉｈｉｉｈｅｑ
ｅｆｃｉｅｄｇａｉｇｏｇｎｐｏｐａｅｙｍｉｒｏｇｎｓｆｔｅｒｄｎｒａｏｈｓｈｔｓｂｃｏｒａｉｅｖｍ．Ｔｅｃａｓｆａｉｎｏｃｏｉｌｇａｅａｉｇｏｇｎｐｏｐａｅ、ｈｌｓｉｃｔｆｍｉｒｂｏｏｙｃｎｄｇｄｎｒａｏｈｓｈｔｓｉｏｒ
Ｊｌ０６ｕ・０２
有机磷农药微生物降解的研究进展
明惠青ｔ李莉ｚ，
（．阳农业大学，辽宁沈阳１０６；２辽宁省微生物科学研究院，辽宁朝阳１２０）１沈１１１．２００摘要：有机磷农药大量使用带来的污染问题越来越受到人们的关注，量研究表明微生物对有机磷农药的降解大
药的心脏毒性。２２微生物降解有机磷农药机理．有机磷通常含有３个磷脂键．所以常被称为磷酸三酯。机磷一般分为２种类型。有一是磷通过双键与氧结合，甲胺磷、如氧化乐果、敌畏等；敌另一种是
３种主要临床表现。有机磷农药对心肌细胞离子通透有影响，可能是通过肌浆网钙泵系统刺激了

微生物降解有机磷农药甲胺磷的研究

能分解甲胺磷的微生物系有细菌、放线菌、酵母、霉菌、藻类等，尤以细菌为多。许多科研工作者对此作了大量的研究，筛选出
低。方差分通过析可知施用80 和160 kg/hm2菌农药残留对剂的量与
hm2华丽曲霉菌种，既降低成本、又能达到较好的降解效果。
甲脸确戏留釜
照显著，施用超过80 kg/hm ，差异不著。差异但量 2 则显施用75 kg/
华丽曲霉菌均有明显的强降解作用。同时也对华丽曲种降解甲霉菌胺磷的代谢机制进行了推测。
[关键词」甲磷降胺解
有机磷农药 (O rganophosphate，称OPS) 一直国内泛生产简外广
温培养箱中，定期取样测定土壤中甲胺磷含量。
3.分析方法:
和使用的农药产品，其产品己达上百种。国内广泛使用的约有 30
磷微生物有以下几种情况: ①能以甲胺磷为唯一碳源和能源生长的
能降胺的菌从甲磷的构看，能解甲够解甲磷一些种。胺结来可降胺
矿菌由甲磷 1化物因这菌为基养。化。于胺为C 合，此类必甲营菌而
矿化菌又可分为: (a) 不能利用甲胺磷作唯一氮源; (b) 能利用甲胺磷作唯一氮源;②不能利用甲胺磷为碳源和能源生长，但辅加其它可利用碳源后，可降解甲胺磷的共代谢菌其又可分为;(c)不能利用甲胺磷为氮碳、源;(d)能利用甲胺磷为氮若某菌不能以甲磷为唯一源。胺
样品的前处理: 取土样巧两份， 9 一份用来测定土壤含水量，
用于气相色谱测定。
一 N翻结构式
尽管甲胺磷农药属非持久性农药，却由于其在我国使用而广、频力，必然会对环境产生污染，对人、畜构成潜在的威胁，在某些环境条件下也会有较长的残存期并在动物体内产生蓄积作用 ‘2。我国近 11 . 10 年来发生的农药中毒事故大多数集中于高毒有机磷农药，尤其是甲胺磷。因此，甲胺磷己成为我国优先检测的 10 种农

有机磷农药降解菌及其基因工程研究新进展

染。利用微生物及其产生的降解酶来降解农药是行之有效的方法。随着分子生物学技术的深入利用，药的微农
生物降解已在基因工程领域取得了很大进展。本文综述了有机磷农药降解微生物的筛选、降解酶和基因的克
ａｅｐａｉｇｉｏｔｎｏｅｎｐｏｅｔｎｇｉｕｔｒｌｒｐｒｍｎｅｔｅｔａｄｗｅｓｎｎｃｎｒｌｎｉｅｓ — ａｓｒｌｙｎｍｐｒｔｌｓｉｒｔｃｉｇａｒｌａｏｓｆａｒｃｕｃｏｉｓｃｓｎｅｄ，ａｄｉｏｔｌｇｄｓａｅｔｎ — ｐｓｏｉｒｍｉｉｇｖｃｏｓｈｙｃｕｅｓｒｕｎｉｎｎａｏｌｔｎｐｏｌｍｓｈｉｔｃｎｌｇｎｏｖｎｈｓｆｍｉｒｏｇｎｔｎｅｔｒ，ｔｅａｓｅｉｓｅｖｒｍｅｔｌｌｉｒｂｅ．Ｔｅｂｏｅｈｏｏｙｉｖｌｉｇｔｅｕｅｏｃｏｒａ — ｔｏｏｐｕｏｉｍｓｏｈｉｅｌｆｅｅｚｍｅｐｅａａｉｎｎｄｇａｉｇｐｓｉｉｅｐｅｒｏｈｖｒｍｉｎｐｌａｉｎｎｄｇａｉｇｓｒｔｅｒｃｌｒｎｙｒｐｒｔｓｉｅｒｄｎｅｔｄｓａｐａｓｔａｅｐｏｓｇａｐｉｔｓｉｅｒｄｎ —ｅｏｃｉｃｏｔｅｒｓｄａｅｔｉｅ．Ｗｉｈｄａｃｓｏｌｃｌｒｂｏｏｙｔｃｎｑｅ，ｍｉｒｂａｅｒｄｔｎｏｅｔｉｅｎｔｅｈｅｉｕｌｐｓｉｄｓｃｔｔｅａｖｎｅｆｍｏｅｕａｉｌｇｅｈｉｕｓｈｃｏｉｌｄｇａａｉｆｐｓｃｄｓｉｈｏｉ

有机磷农药乐果降解的研究现状与进展_黄雅

[ 11]
从常
年施用农药乐果的土壤中 , 通过富集培养和平板稀释法 , 分离得到一株具有较强降解有机磷农药乐果能力的真菌菌株 L 3, 通过形态观察及真菌的 I T S ( i n t e r n a l t r a n s c r i b e ds p a c e r ) 检测 , 对其进行了鉴定 , 同时对其性质进行了初步研究。结果表明 , 该菌株为曲霉菌。在查氏培养基中最高能耐受 6 000 m g /L 的乐果 ; 在 28℃、p H 6. 0 的条件下生长较好 , 120 h 对乐果的降解率达 29. 2%, 并且对其他有机磷农药也有较好的降解作用 , 120 h 对乙酰甲胺磷和辛硫磷的降解率分别达 65 . 9%和 95. 3%, 初步确定菌株 L 3 对有机磷农药的降解有一定的广谱性。徐会兰 [ 6] 等从长江水体中分离到一株最优功能菌株 J D 1, 经初步鉴定该菌株为琼氏不动杆菌属。该菌株最高可耐受质量浓度 600 m g /L 的乐果 , 降解乐果的最适温度为 32 ℃, 在 30℃ ～ 37℃ 的广泛温度下仍生长良好 , 最适 p H值为 7. 2 左右 , 具有广泛的 p H值生长范围 ( p H= 5. 5 ～ 9. 0) 。研究发现 , 装液量、接种量对菌株的降解有明显影响。装液量由 3 /10 调整为 1 /5时 , J D 1 对质量浓度 100 m g /L 的乐果降解率从 21 % 提高到 51. 54%。
· 20·
第 34卷第 4 期 2009 年 4 月
黄雅等 · 有机磷农药乐果降解的研究现状与进展
V o l . 34 N o . 4 A p r .2009
菌、霉菌、放线菌等 , 通过各种生物化学反应作用参与分解乐果。其中研究较多的主要是细菌和真菌。细菌在生化上具有多种适应能力 , 容易诱发产生突变菌株 , 在降解有机磷农药的生物中占据主要的位置 , 假单胞菌属是最活跃的菌株。研究者们从受该有机磷农药污染的土壤、水体底泥或者生产车间的排水道、污水处理厂出口的污泥等受污染的环境介质中筛选、驯化、富集和分离鉴定。王华等

有机磷农药的研究及其生物降解机理

有机磷农药的研究及其生物降解机理引言：随着现代农业的发展，化学农药的使用量逐年增加。

其中有机磷农药以其高效、广谱、低毒性等特点得到了广泛的应用。

然而，有机磷农药带来的环境和健康风险也变得越来越显著。

研究有机磷农药的生物降解机理对于保护生态环境和人类健康具有重要意义。

一、有机磷农药的研究1、有机磷农药的种类有机磷农药是指含有磷酸酯结构的农药，根据其结构可分为三类：甲基磷酸酯类、氨基磷酸酯类和硫代磷酸酯类。

常见的有机磷农药有敌敌畏、马拉硫磷、毒死蜱、针孔、甲基对硫磷等。

2、有机磷农药的作用机理有机磷农药的作用机理是通过抑制胆碱酯酶，使神经递质乙酰胆碱在突触间隙内积聚，导致神经传递的阻断和产生毒害作用。

有机磷农药具有高效、广谱、光稳定性好等特点，因此广泛应用于农业生产中。

3、有机磷农药的环境和健康风险有机磷农药对环境和人类健康都有一定的风险。

有机磷农药在土壤中寿命较长，可能会对土壤生态系统产生负面影响，同时也会对大气、水和生物产生污染。

此外，有机磷农药对人类健康也存在潜在危害，如长期接触可能引起中毒和各种疾病。

二、有机磷农药的生物降解机理1、有机磷农药的降解途径有机磷农药的降解主要受到环境因素和微生物的影响。

有机磷农药首先在土壤、水体等环境中进行初步降解，经过一系列酶催化作用，逐步分解为简单的代谢产物，最终形成无机磷酸盐和二氧化碳等无害物质。

其中微生物降解是主要的降解途径。

2、微生物的降解机理微生物降解有机磷农药的主要机理是通过酶催化作用，将有机磷农药中的磷氧键断裂，分解成不同的代谢产物。

这一过程包括激活过程、切割过程和降解过程三个步骤。

激活过程：微生物将有机磷农药与特定的酶结合，激活有机磷农药的磷氧键。

切割过程：酶将激活的有机磷农药切割成较小的分子，进一步提高其生物降解性。

降解过程：微生物在降解过程中通过一系列代谢途径，将有机磷农药分解成无害的代谢产物。

三、有机磷农药的生物降解研究进展1、生物降解菌株的筛选生物降解研究中，首先需要筛选出具有生物降解功能的菌株。

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

有机磷农药的微生物降解研究进展摘要：有机磷农药的广泛和大量使用给环境带来了越来越多的危害，作为有机磷农药的主要降解方式之一，微生物降解发挥着重要的作用。

从有机磷农药降解微生物的种类、降解机理和途径、影响微生物降解有机磷农药的因子、微生物降解有机磷农药的途径,并探讨有机磷农药微生物降解的发展趋势和研究展望。

关键词：微生物降解有机磷农药研究展望前言：农药是确定农业稳定,丰产或者不缺产的重要生产资料。

但农药一方面残留在农产品中,对人体有害?另一方面,在环境中不断积累,带来了日益严重的环境与生态问题。

农药的负面效应很多,但总体来说仍是功大于过,而且在未来农业可持续发展战略中,农药将继续挥作用。

因此现在摆在我们面前的问题是如何尽可能降低农药的负面效应【1】。

有机磷农药的降解主要有生物降解、光化学降解、化学降解等方式,其中生物降解的作用占重要地位。

生物降解特别是微生物降解被认为是一种有效的措施,利用微生物或微生物产品来降解污染物的生物修复方法具有无毒、无残留、无二次污染等优点,是消除和解毒高浓度的农药残留的一种安全、有效、廉价的方法。

自20世纪60年代有机氯农药在世界范围内受到限制，随之是有机磷农药的发展，到目前有机磷农药已成为应用广泛、品种最多的农药。

有机磷农药容易降解，对环境的污染及对生态系统的危害和残留没有有机氯农药那么普遍和突出，且具有药效高、品种多、防治范围广、成本低、选择作高、药害小、在环境中降解快、残毒低等优点。

它的降解一直是国内外学者研究的热门方向。

1、有机磷农药的生产和使用现状随着科技的发展和进步，对农药的需求在一定程度上有所减少，但有机磷等农药在农业上的生产与应用仍占据重要地位。

目前,包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂在内，世界上的有机磷农药已达150 多种，中国使用的有机磷农药有30 余种。

按照毒性大小常分为 3 大类：1.剧毒类，如甲拌磷、内吸对硫磷、保棉丰、氧化乐果等；2.高毒类，如甲基对硫磷、二甲硫吸磷、敌敌畏、亚胺磷等；3.低毒类，如敌百虫、乐果、氯硫磷、乙基稻丰散等。

一些有机磷杀虫剂如甲胺磷、对硫磷、久效磷等剧毒杀虫剂在国际上已是禁用产品或限制的品种【2】。

2、有机磷降解微生物的种类目前，人们已分离出多种能降解有机磷农药的微生物菌群，其中包括细菌、放线菌、真菌和一些藻类。

由于细菌具有生化多适应性及易诱发突变菌株等优势，故其在微生物降解中占有重要地位【3】。

至今，已分离到的细菌主要有：假单胞菌属（Pseu－domonas）、芽孢杆菌属（Baccillus）、黄杆菌属（Flavobacterium）、不动杆菌属（Acinetobacter）、节杆菌属（Arthrobacter sp.）、沙雷氏菌属（Serratia sp.）等。

金彬明等从被有机磷污染的海水样中分离筛选出一株蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）菌株，在28℃下对甲胺磷（5 mg/L）的降解率达48.9％。

解秀平等从污水曝气池中分离得到一株能以甲基对硫磷及其降解中间产物对硝基苯酚为唯一碳源的节杆菌属（Arthrobacter sp.）菌株，在 5 h 内对50 mg/L 的甲基对硫磷和对硝基苯酚的降解率分别为85％和98％。

真菌因其高效的降解能力正逐渐引起人们的重视，主要有：曲霉属（Aspergillus）、木霉属（Trichoder －ma）、青霉（Penicillium）、酵母菌等。

颜世雷等[10]通过长期摇床驯化培养从污染土壤中筛选出两株可在高浓度氧化乐果环境下生长的曲霉菌株，在28℃时对氧化乐果的降解率分别为70.38％和61.28％。

此外，某些藻类对有机磷农药也有一定的降解作用，如小球绿藻属（Chorolla）能降解对硫磷、甲拌磷等。

3、有机磷农药微生物降解的机理微生物降解有机磷农药常见的作用方式有3种:矿化作用:指微生物将有机磷农药作为生长基质利用，完全将有机磷农药分解成为PO43 －、NH3、CO2和H2O等无机物的过程。

尽管矿化作用是清除农药残毒的理想方式，但研究表明自然界中此类微生物的种类和数量还很少。

(2)共代谢作用:指微生物在有其可利用的生长基质存在时，对其原来不能利用的有机磷农药也可分解代谢的现象。

共代谢反应中产生的既能代谢转化生长基质又能代谢转化有机磷农药的非专一性酶，是微生物共代谢反应的关键。

(3)种间协同代谢:指同一环境中的几种微生物联合代谢某种有机磷农药。

微生物降解的整个过程可以分为三个步骤:首先是有机磷在微生物细胞膜表面的吸附，这是一个动态平衡;其次是吸附在细胞膜表面的有机磷农药进入细胞膜内;最后是有机磷进入微生物细胞膜内与降解酶结合发生酶促反应，这是一个快速的过程，一般认为该过程不会成为限速步骤。

微生物降解有机磷农药的酶促生化反应类型主要有:(1)氧化反应，包括醇、醛氧化成酸;甲基氧化成羧基;氨氧化成亚硝酸、硝酸基;硫、铁的氧化;脂、酯类的β-氧化;氧化去烷基化;硫醚氧化;过氧化;苯环羟基化、苯环裂解、杂环裂解、环氧化等。

(2)还原作用，包括乙烯基还原;醌类还原;双键、三键还原。

(3)基团转移，包括脱羧作用;脱氨基作用;脱卤作用;脱烃作用;脱氢卤作用;脱水作用。

(4)水解作用，包括酯类水解;胺类水解;磷酸酯水解;腈水解;卤代烃水解去卤。

(5)酯化作用、缩合反应、氨化反应、乙酰化反应等。

4、影响微生物降解有机磷农药能力的因素。

微生物自身的降解功能特性是最重要的因素。

不同的微生物具有不同的代谢活性和适应性，且同一种类的不同菌株对同一有机底物的反应也不同。

有机磷农药降解涉及的理化因素包括pH、温度与水体的类型及特性、氧化还原电位。

不同的微生物类群生长对pH的要求不一样，所以环境中pH对微生物降解有机磷农药影响很大。

有机磷农药降解过程中的主要因素是生物化学，包括底物类型与化学结构、底物浓度、微生物类型及活性几个方面。

5、降解有机磷农药的微生物分离与富集目前,可降解有机磷农药微生物的获得途径主要有从受污染的土壤、农药厂污水处理曝汽中的污泥等受污染的环境介质中富集、驯化、筛选分离高效降解菌,这是目前采用最多的一种方法。

定向培育优良菌种近年来也备受关注,其方法是在土壤中通过人为多次施药,培育可降解该农药的微生物,当再次施药时,经降解速率的测定,如发现农药在该土壤中的降解速度快于未施药土壤,则可确定降解该农药的微生物种群已培育起来,而后可从中分离出高效降解菌株【4】。

农药降解菌的富集培养方法主要有瓶培养即液体富集培养法、土壤环流法、连续流动培养法【5】。

恒化器作为连续培养是一种有效的方法,它以目标农药作为培养中的生长限制底物,在这种选择压的作用下可筛选到降解目标农药的微生物菌株或诱发出有降解能力的突变菌株。

采取基因诱导变异的方法，通过改造其它繁殖力强、活性强的微生物使其具有降解有机磷的能力，提高特定菌株降解有机磷化合物的能力。

发展高效的微生物分离新技术，广泛开发和利用有机磷农药高效降解菌，获得最大降解有机磷农药能力的微生物群体，建立高效降解菌的资源库，丰富降解微生物的种类和降解酶的来源多样性和新颖性，从而可以对降解基因的起源和分布进行生态的综合分析，利用菌种间协同关系构建的稳定、适用能力强、底物广泛、高效率分解复合菌系;并采用固定化细胞技术固定混合菌可使反应系统多次使用，降低成本，增加效率。

王倩如等从活性污泥中分离出一株蜡样芽孢杆菌和一株嗜中温假单胞菌，混合菌比单一菌降解率高，对甲胺磷的去除率可达95．5% ～97．4%。

高效菌株筛选和混合菌培养的深入研究，使有机磷农药生物降解技术的应用有了新的活力。

6、微生物降解有机磷农药污染的应用目前，在我国农药市场上已有一些有机磷农药残留降解菌(酶)制剂研制成功的报道，有的已通过了专家组的技术鉴定，有的已进入了“中试阶段”，建立了试验示范基地，有的已将技术专利交给了生产企业，大批量生产面市并申报了商品名称。

结论：对有机磷农药降解生化途径必须清楚研究，进一步深入研究有机磷农药微生物降解机理、代谢途径、中间产物的类型、毒性和积累机理。

这有助于确定农药残留是否被有效地清除掉，而不仅仅是从一种毒性物质转变为另一种不能被所有的分析方法检测的毒性物质。

现阶段，有机磷农药的微生物降解研究主要是在实验室单一菌种纯培养的条件下进行的，这与降解微生物将发挥作用的自然生态环境差异较大等变化很大。

有机磷农药污染环境的温度、水分、pH 值、氧含量、化合物组分、不稳定性、农药浓度等外部环境因素对微生物生长和对农药的降解影响很大，如何降低或消除环境因素的不利影响，为微生物降解有机磷农药创造条件，提高土著微生物的作用，最大限度地发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题之一。

由于微生物降解农药的本质是酶促反应，并且微生物的酶比微生物本身更能适应环境条件的变化，酶的降解效率远高于微生物本身，特别是对低浓度的农药。

所以，利用降解酶来清除有机磷农药污染将成为一种理想的方法。

但是，降解酶作为一种蛋白质，易发生变性而失活，降解活性难以长时间保持，而且酶移动性差，这些都限制了降解酶的应用，也是未来人们需要解决的实际问题。

此外，人工接种的降解微生物进入被污染的环境后，不仅受环境因素的影响，还可能受到包括捕食者在内的其它生物的影响，更可能受到拮抗微生物的作用而不能生长等，这些均会造成接种的微生物难以成为优势菌，从而失去对有机磷农药的降解作用。

需要采用微生物生态学的技术方法对活性微生物在自然界的生存能力、降解活性、定殖规律、生态定位都需进一步研究，驯化和培养出抗性和环境适应力较强、具有较广的降解范围的菌株。

随着科学家的探索努力，微生物将会在有机磷农药降解方面发挥更多更大的作用，这一科学环保的产业必将得到更快更好的发展。

参考文献：【1】顾晓军田素芬.农药的负面效应:过去、现状及展望[J]福建农林大学学报,2001,30(1):80一83.【2】张婵廖晓兰有机磷农药的微生物降解技术研究进展[J]广西农业科学2010，41（10）【3】吴翔甘炳成. 微生物降解有机磷农药的研究新进展[J]. 湖南农业科学，2010，（10）：84-87.【4】李福后王伟霞微生物降解有机磷农药的研究进展[J]安徽农业科学,Sci. 2009, 37(22)【5】刘建利微生物降解有机磷农药污染的研究进展[J]生物学杂志2010 年8 月。