微生物对农药的降解.pptVIP

微生物降解农药的研究进展 农药 降解农药的微生物种类 微生物降解农药的机理 微生物降解农药的影响因素 微生物降解农药的应用前景和研究趋势 农药 定义 农药是指在农业生产中，为保障、促进植物和农作物的成长，所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物（或杂草）的一类药物统称。特指在农业上用于防治病虫以及调节植物生长、除草等药剂。 常见的农药 2，4—D 阿特拉津 DDT 有机磷农药 拟除虫菊酯类 降解农药的微生物种类 细菌 假单胞菌 芽孢杆菌属 黄杆菌属 产碱菌属 真菌 曲霉属 青霉属 根霉属 木霉属 镰刀菌属 交链菌属 放线菌 诺卡氏菌属 链霉菌属 放线菌属 小单胞菌属 高温放线菌属 微生物降解农药的机理 微生物在农药转化中的作用 矿化作用 指有机污染物在一种或多种微生物的作用下彻底分解为H2O，CO2和简单的无机化合物的过程。 共代谢作用 一些难降解的有机化合物不能直接作为碳源或能源物质被微生物利用，当环境中存在其他可利用的碳源或能源时，难降解有机化合物才能被利用，这样的代谢过程称为共代谢作用。 微生物降解农药的生化反应 （4种） 氧化反应 氧化是微生物降解农药的重要酶促反应，有 多种形式 还原反应 某些农药在厌气条件下发生还原作用，包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等，如在厌气条件下氟乐灵中硝基被还原为胺基。 水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可被微生物水解的酯键，如对硫磷、苯胺类除草剂等。 缩合和共轭 缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合，使农药或其衍生物失去活性。 微生物降解农药时，其体内并不只是进行单一的反应，多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程。 微生物降解农药的影响因素 被降解农药的种类和浓度 任何一种微生物都有其特定的降解谱。到目前为止，还没有发现可以降解所有农药的微生物。一般而言，农药生物修复的难易程度与农药的化学结构密切相关。结构简单的农药较易降解，结构复杂的则较难降解；分子量小的农药比分子量大的农药较易降解；难溶于水的农药比易溶于水的农药难降解 微生物群体的活性 特定的农药只能由特定的微生物降解。同时，微生物的空间分布、群体密度与其他微生物的相互作用等均决定了微生物的降解效率 环境因子 环境因子对农药生物修复的影响是巨大的。这些因子包括温度、湿度、酸碱度、养分含量、金属浓度等。这些因子的影响有时甚至决定了农药生物修复的成功与否。 微生物降解农药的应用前景和研究趋势 农药污染的微生物修复近年来受到国内外专家学者的普遍关注。鉴于土壤污染的严重危害及资源的有限性，世界各国都重视土壤修复技术的研究。荷兰、日本、德国、美国先后投入大量的资金用于土壤污染的恢复研究和应用。德国在1995年用于净化土壤的投资约60亿美元，美国20世纪90年代用于土壤修复的投资额超过百亿美元。 在我国，环境问题已被提到重要的议程，首先在法律政策方面逐渐缩小与发达国家的差距。国家环保总局(SEPA)从1998年起就开始致力于有关环境保护法律法规的制定，针对环境污染制定污染预防和削减手册。在技术层面，我国的环境生物修复技术还处于起步阶段，与发达国家还存在一定的差距。 目前，在其他污染物如石油污染的生物降解等领域的实际操作已取得突破性进展，可作为农药污染生物修复的借鉴。分子生物学的发展、农药降解菌酶固化技术也为农药污染生物修复的实际应用提供了可能。在各种消除农药污染的措施中，微生物修复虽然受农药种类、环境条件等因素的制约，但因其高效、安全、成本低、无二次污染等最具有发展前景。随着研究的进一步深入，对农药微生物修复技术规律的逐渐掌握，农药生物修复将会有更加广阔的发展空间，在农药环境污染的治理中发挥更大的作用。 研究趋势 1环境微生物种资资源和基因资源的收集与保护； 2高分子有机污染物降解过程中的共代谢机理； 3代谢工程与生物修复相结合，解决难降解污染物 的生物降解问题；