扑草净降解酶固定化及对受污染土壤生物强化的研究.pdfVIP

维普资讯 第 36卷 第 2期 南 开 大 学 学 报 (自然科学版) Vo1．36 N92 2003年 6月 ActaScientiarum Naturalium UniversitatisNankaiensis Jun．2003 文章编号 ：0465—7942(2003)02—0109—07 扑草净降解酶 的固定化及其 对受污染土壤 的生物强化研究 颜 慧 冯 火斤 李军红 宋文华 朱 坦 温孚江。 (1．南开大学环境科学与工程学 院，天津 300071；2．天津理工学 院环境科学与安全工程学 院，天津 300191； 3．山东农业大学生命科学学 院，山东 泰安 271018) 摘要 ：提取扑草净降解优势菌 PseudomonasFR粗酶液 ，以藻酸钠作为包埋剂将酶液固定化 ，比较 固定化酶 与游离酶对扑草净 的作用效果，结果表 明，理想条件下，固定化酶 的活性相 当于游离酶液活性 的 79 ，但温度 、 pH值等条件的变化对固定化酶的影响很小 ；对固定化载体进行 了优化 ，确定纤维系为适宜 的添加剂 ，利用 固定 化酶对受污染土壤进行处理 ，经六周检测 ，土壤 中扑草净 的含量减少 85 ． 关键词 ：扑草净 ；藻酸钠 ；固定化酶 ；生物强化 中图分类号 ：X171．5 文献标识码 ：A 0 引 言 近十几年来 ，由于均三嗪类 除草剂在土壤 中的长期残 留所造成的环境问题越来越 引起关注．扑草净属 于巯 甲基取代均三嗪除草剂 ，其在 221nm处有特征吸收峰，扑草净在土壤 中可稳定存在一到三个月 ，但 随 着在 田间多年 的施用 ，扑草净可累积残存 12至 18个月 1『]．在我国北方秋冬干燥低温的环境下 ，由于不利 于化学或生物降解 ，其残存 时间更长．另外 ，植物 自身对扑草净去除或降解十分缓慢 ，植物对阿特拉津的酶 促脱毒方式对于扑草净不起作用 ，并且扑草净还会抑制该种酶的活性 ]，因而扑草净在环境 中的残 留对于 北方农作物 的危害很大。由于其在环境 中低浓度稳定存在 ，一般生物处理很难奏效 ，而生物强化技术可 以 充分发挥微生物 的降解能力 ，针对性地去除某种或某类难 降解有机物． 我们从长期施用扑草净的农 田中分离得到一株能有效降解扑草净 的假单胞菌 FR，在 已对其生理生 化及 降解特性进行测定 的基础上 ]，提取其粗酶液 ，依据酶 的底物专一性与催化高效性这两大特性 ，直接 对 目标物扑草净进行 了降解研究，由于酶属于蛋 白质 ，因此对于酶碱条件及温度都很敏感 ，直接投加处理 效果有 限，本文尝试利用 固定化技术包埋酶液对受污染土壤进行生物强化 ，取得 了较好 的效果． 1 材料与方法 1．1 仪器 与试剂 HITACHIU一2010紫外一可见分光光度计 。 降解优势菌 PseudomonasFR (由南开大学环境科学与工程学院筛选分离)． 扑草净 ：色谱级 ，SIGMA 公司；40 可湿性粉剂 ：浙江长兴第一化工有限公司；海藻酸钠 ：化学纯． 生长培养基 (IL)：胰蛋 白胨 lOg，氯化钠 5g，酵母粉 lOg，扑草净 25rag，pH7。0． 菌株富集培养基 (1L)：无机盐成分 (Na2HPO lg，MgSO ·7HO微量 ，KC10．5g，FeSO ·7H2O微 量)，氮源 (扑草净 lOOmg)，甘油 8g／L． 收稿 日期 ：2002—04—17 基金项 目：天津市重点 自然科学基金 资助项 目 作者简介 ：颜 慧 (1974一)，女，山东章丘人 ，博士研究生． 维普资讯 · 11O · 南 开 大 学 学 报 (自然科学版 ) 第 36卷 ， 1．2 扑草 净消除量的测定 根据扑草净在紫外光 区221nm处有特征吸收峰的性质 ，利用紫外分光光度法测定扑草净 的降解率．