有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的生物降解和OPH法檢測研究.pdf

1、有機(jī)磷農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛的一大類農(nóng)藥，它的大量應(yīng)用引發(fā)了環(huán)境污染，進(jìn)而影響人類健康等一系列問題。當(dāng)前，解決有機(jī)磷農(nóng)藥的環(huán)境殘留問題，采用有機(jī)磷降解菌和水解酶來檢測與降解應(yīng)該是一條較為合適、有效的途徑。本文一方面從微生物和酶兩個不同的角度探求降解有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的方法，以降低水體和土壤有機(jī)磷農(nóng)藥的污染；另一方面初步探索有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的酶法快速檢測，為水體環(huán)境和蔬菜、水果食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測提供有效的分析手段。具體研究內(nèi)容如下

2、： 為給降解三唑磷殘留提供有效的微生物源，從三唑磷生產(chǎn)廠周圍的土壤中篩選出了一株能高效降解三唑磷的細(xì)菌。經(jīng)鑒定，此細(xì)菌的種屬為Klebsiella sp.，在pH=7.0-8.0，溫度32-37℃的范圍內(nèi)生長良好；該菌在以三唑磷為唯一碳源或唯一氮源生長的同時實(shí)現(xiàn)降解，三唑磷為唯一氮源時的生長和降解速率遠(yuǎn)高于唯一碳源的情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甲醇為外加碳源，三唑磷為唯一氮源是最佳的培養(yǎng)基設(shè)計；降解途徑的研究表明：降解菌首先將三唑磷水

3、解，然后將其水解產(chǎn)物1-苯基-3-羥基-1，2，4-三唑進(jìn)一步降解。 除微生物降解之外，本論文從酶降解的角度研究了生物法降解有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。首先，采用(NH4)2SO4分級沉淀、脫鹽處理、SephadexG-100凝膠層析的分離純化流程，從有機(jī)磷水解酶粗粉中分離純化出了高純度的有機(jī)磷水解酶。然后，研究固定化酶降解甲基對硫磷，從不同材料的膜載體固定有機(jī)磷水解酶的比較中，發(fā)現(xiàn)親水膜比疏水膜適合作固定化酶載體；在此基礎(chǔ)上，將有機(jī)磷水

4、解酶固定在聚醚砜微濾膜上，并制成酶膜生物反應(yīng)器，用于降解甲基對硫磷；戊二醛化學(xué)交聯(lián)法固定時，酶液與10％牛血清白蛋白溶液的比例在3∶1～2∶1，與交聯(lián)劑的比例在7∶2～7∶4范圍內(nèi)，固定化效果較好，并發(fā)現(xiàn)牛血清白蛋白和膜載體有降低酶活損失的作用；將固定化的酶膜裝于酶膜反應(yīng)器降解甲基對硫磷，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：反應(yīng)器的降解速率與固定化酶量呈正比，也隨底物濃度的增加而加快，當(dāng)流速低時，降解速率隨流速增大而加快，到7ml/min以上時，降解 速率

5、不隨流速的增加而變，降解的最低濃度為16.65ppm。生物降解是解決有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的一條有效途徑，其另一條途徑是開發(fā)實(shí)時監(jiān)測技術(shù)，以規(guī)范有機(jī)磷農(nóng)藥的使用，因此本文進(jìn)行了有機(jī)磷水解酶法檢測的初步研究。在游離酶檢測中，考察了緩沖溶液濃度和pH、酶量、溫度、反應(yīng)時間等因素對檢測的影響，確定操作條件為：體系中加入50mM，pH=8.0的磷酸緩沖液3ml，原酶液20ul，室溫反應(yīng)時間5min，其對水中殘留甲基對硫磷的檢測限為2.53ppm。在固定