有机氯农药在稻田中残留及毒死蜱的降解菌筛选

论文摘要

农药在环境中的残留及污染是我国乃至全世界普遍关注的问题,我国是农药生产和使用大国,农药污染问题尤其严重。因此,致力于农药在环境中的残留分析和降解研究,具有实际应用价值。本文结合我国使用有机氯农药的特点,选择曾在我国使用历史最长、造成污染较为普遍的、具有代表性的DDT和六六六以及国际社会要求控制的其它有机氯农药作为主要研究对象,以美国国家环保局（EPA）方法为基础,开发了18种有机氯农药（OCPs）的二级质谱分析方法,对土壤进行目标物添加实验,回收率和方法检测限符合国家要求的农残分析标准。通过对湖南东部七个地区稻田土壤中有机氯农药的残留检测,研究分析了湖南地区稻田土壤中有机氯农药的残留污染情况,结果表明:稻田土壤中残留的有机氯农药主要为六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）类,占有机氯农药残留总量的84.6%,其中HCHs含量介于1.7～25.3μg/kg之间,平均含量为18.2μg/kg;DDTs含量介于10.5～40.4μg/kg之间,平均含量为23.8μg/kg。残留水平较高的是β-HCH、DDT和DDE,平均浓度分别为12.9μg/kg、11.4μg/kg和9.8μg/kg,两类污染物残留量均低于《食用农产品产地土壤环境质量指标》（HJ332-2006）限值。其他13种农药也各有不同程度的检出,同国内外其他地区同类研究农田土壤相比,残留量处于中等水平。初步风险评估表明湖南地区农田土壤中六六六和DDT的残留具有一定的生态风险。毒死蜱（Chlorpyrifos）是美国陶氏化学公司（Dow Chemical Co. ）于1965年开发并研制出来的一种广谱性有机磷酸酯类杀虫剂,是一种典型的持久性有机污染物,其潜在危险性不容忽视。本研究从农药厂排污沟污泥中分离到一株对毒死蜱有较强降解能力的菌株CH3,通过生理生化试验初步将该菌鉴定为哈夫尼菌属（Hafnia sp.）。此哈夫尼菌能以毒死蜱为唯一碳源生长,在温度为30℃,pH为7.0,毒死蜱初始浓度为200mg/L的条件下,历时6d,毒死蜱的降解率可达78.5%。菌株最适生长温度为37℃,最适pH为7.0,最适降解浓度为200mg/L。对碳、氮源利用广泛,最佳碳源为蔗糖和葡萄糖,对氮源选择性不高,在无机氮源和有机氮源中均能较好地生长。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 有机氯农药简介
• 1.1.1 有机氯农药特性及危害
• 1.1.2 我国有机氯农药的存在及污染状况
• 1.1.3 有机氯农药在全球范围的迁移
• 1.2 农药环境风险评价
• 1.2.1 农药污染生态风险评价
• 1.2.2 国内外农药生态风险评价研究概况
• 1.2.3 土壤污染的风险评价
• 1.3 毒死蜱农药降解研究
• 1.3.1 农药的降解
• 1.3.2 影响农药生物降解的因素
• 1.3.3 微生物降解农药的方式
• 1.3.4 降解农药的微生物种类
• 1.3.5 降解有机磷农药残留微生物筛选的进展
• 1.3.6 毒死蜱降解研究进展
• 第2章 有机氯农药分析方法开发
• 2.1 目标物选择
• 2.2 预处理方法选择
• 2.2.1 溶剂萃取技术
• 2.2.2 固相萃取技术与固相微萃取技术
• 2.2.3 超临界萃取技术（SFE）
• 2.2.4 微波萃取技术（MAE）
• 2.2.5 加速溶剂萃取技术（ASE）
• 2.3 净化技术
• 2.4 检测技术
• 2.5 色谱/质谱方法开发
• 2.5.1 方法原理
• 2.5.2 质谱条件优化
• 2.5.3 有机氯农药MS/MS 参数
• 2.6 小结
• 第3章 湖南东部地区稻田土壤中有机氯农药残留分布及风险评价
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 材料与仪器
• 3.2.2 步骤与方法
• 3.3 结果
• 3.3.1 标准工作曲线和检测限
• 3.3.2 湖南东部地区稻田土中有机氯农药残留现状
• 3.4 讨论
• 3.4.1 湖南稻田土中HCH、DDT 污染概况及其来源分析
• 3.4.2 HCHs 和DDTs 的生态风险初步评估
• 3.4.3 湖南稻田土中其它有机氯农药污染概况
• 3.5 小结
• 第4章 毒死蜱降解菌的筛选鉴定
• 4.1 毒死蜱简介
• 4.1.1 高效降解菌株的筛选
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 材料及仪器
• 4.2.2 步骤与方法
• 4.3 结果
• 4.3.1 菌株筛选
• 4.3.2 农药标准曲线
• 4.3.3 CH3 的生长曲线
• 4.3.4 菌株生长条件优化
• 4.3.5 生理生化鉴定结果
• 4.4 小结
• 第5章 哈夫尼菌对毒死蜱降解性能研究
• 5.1 前言
• 5.2 哈夫尼菌对毒死蜱降解研究
• 5.2.1 毒死蜱降解机制
• 5.2.2 pH 对菌株降解毒死蜱的影响
• 5.2.3 底物浓度对菌株降解毒死蜱的影响
• 5.2.4 毒死蜱降解随时间变化规律
• 5.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文