论文摘要
农药在环境中降解主要是通过生物降解完成,其中以微生物降解占主导地位。本研究从哈尔滨农药厂污水处理池的活性污泥中筛选获得多株能彻底降解氧化乐果的菌株。其中菌株HDMJ-2和HDMJ-23具有较好的降解性能。通过形态学分析、生理生化分析和16S rDNA同源性分析发现,这两株菌与假单胞菌属和气球菌属极其相似,将HDMJ-2暂定为假单胞菌属,命名为Pseudomonas sp.HDMJ-2,将HDMJ-23将HDMJ-23鉴定为气球菌属Aerococcus sp.HDMJ-23。经试验研究发现,这两株菌均可以较好的降解氧化乐果和其他有机磷农药,氧化乐果浓度为100mg/L时,两株菌在1d内可完成降解,氧化乐果浓度为400mg/L时,两株菌在3d内可完成降解,浓度在1000mg/L时7d内可完成降解,浓度达2000mg/L时7d内降解率可分别达到75.28%和72.42%,在对高于3000mg/L的氧化乐果降解实验中,由于菌体生长明显受到抑制,降解率并不理想菌株的微生物特性研究结果表明,菌株对有机磷农药的降解具有广谱性,尤其是能较好地降解氧化乐果,该菌株能够耐受8000mg/L的氧化乐果,降解氧化乐果的过程呈现动态变化,并且与菌体的生长趋势有一定的相关性。在生物学特性研究中,还可确定两株菌的最适生长碳源分别为蔗糖和D-甘露糖,最适生长氮源为牛肉膏,两株菌均能在25℃-40℃和pH5-8的范围内良好生长,并且通过菌株的生长曲线实验可知,两株菌在氧化乐果浓度不高于1000mg/L时生长良好。通过研究菌株的固定化方法。采用医用注射器滴定的方法对菌株进行了固定化,并对海藻酸钠、聚乙烯醇、卡拉胶、脱乙酰壳多糖四种包埋材料进行了筛选比较;确定以海藻酸钠和聚乙烯醇分别作为包埋剂;对包埋剂的浓度、包埋粒径等进行了研究试验。试验结果表明,以3%～5%海藻酸钠作为包埋剂,使用四号针头进行固定化菌株,生产的固定化颗粒能够满足试验和应用的要求。菌株及固定菌对土壤中氧化乐果污染物的生物修复应用表明,通过在安达和植物园两种土壤中应用菌株和固定菌,试验结果表明:菌株及固定菌能够有效地去除土壤中的氧化乐果残留。在试验处理的第7天,两种土壤中氧化乐果的降解率都接近60%。在植物园土样中菌株和固定菌对氧化乐果的降解效果要高于在安达土样中的降解效果,分析探讨主要的原因是植物园土样中有机质含量较高,有机质能够为降解细菌提供营养物质,促进细菌的生长,从而有利于对氧化乐果的降解;同时,土壤中的有机质和腐殖质也容易吸附氧化乐果。菌株及固定化菌在受氧化乐果污染水处理中的应用的试验结果表明,菌株及固定化菌在受氧化乐果污染水处理中降解率可达到100%。但相比较实验室条件下氧化乐果的降解,这种降解效果不理想。缺乏营养条件和氧气条件是出现这种情况的主要原因。150mg/L时,菌株对氧化乐果的降解要高于固定化菌对氧化乐果的降解,而500mg/L时,固定菌对氧化乐果的降解率与菌株降解率相差较小,说明在高浓度时,固定菌的降解率与菌株的降解水平趋于一致,可能是固定化菌对于外界环境的变化的适应性较好。