2,4-二氯苯酚在土壤与河流底泥中降解动力学

以南京化学工业园内四柳河沿岸土壤与河流底泥为研究对象,通过土壤灭菌、温度与污染物初始浓度调控,研究了2,4-二氯苯酚在土壤与河流底泥中降解动力学及其影响因子。结果表明:微生物对2,4-二氯苯酚降解起主导作用,在45d内,非灭菌土壤和河流底泥的降解率分别是灭菌条件下的1.5～3倍、1.4～2.8倍,土壤和河流底泥中的2,4-二氯苯酚微生物降解量分别为0.128～0.599和0.113～0.718mg·kg-1,非灭菌处理半衰期时间短于灭菌处理;(10±1)℃～(30±1)℃范围内,随着温度的增高,2,4-二氯苯酚降解加快,在(30±1)℃土壤与河流底泥中残留量最小,分别为0.305和0.203mg·kg-1,半衰期也最短;土壤与河流底泥中的2,4-二氯苯酚均在其浓度为0.5mg·kg-1时降解最快,随着初始浓度的增加,2,4-二氯苯酚降解速度呈现递减趋势,半衰期增长。     

土壤中乙草胺的微生物降解及其对防除稗草持效性的影响

采用气相色谱法和生物测定法,研究了土壤中乙草胺的微生物降解及其对防除稗草持效性的影响.结果表明,在同样的湿度和温度条件下,当添加到土壤中的乙草胺浓度为125、25和5.0 mg·kg^-1时,相同浓度的乙草胺在非灭菌土壤中的半衰期显著短于灭菌土壤,说明土壤微生物对乙草胺有明显的降解作用.三大主要菌群分离培养物降解实验与上述结果一致.生物测定结果表明,乙草胺在非灭菌土壤中防除稗草的持效期显著短于灭菌土壤,微生物的存在缩短了乙草胺在土壤中的滞留时间,从而降低了乙草胺防除稗草的持效性.     

氮添加对高寒草甸土壤微生物呼吸及其温度敏感性的影响

土壤氮素的可利用性是控制土壤微生物呼吸的重要因素之一,大量研究已经表明增加土壤活性氮的含量可以降低微生物呼吸,但是土壤氮输入对土壤微生物呼吸温度敏感性的影响还不清楚。以青藏高原高寒草甸为研究对象,通过野外施氮试验和室内控制试验相结合的方式,在5℃、15℃和25℃条件下对3种施氮水平的土壤(对照,0g N m~(-2)a~(-1);低氮,5g N m~(-2)a~(-1);高氮,15g N m~(-2)a~(-1))进行培养,探讨土壤微生物呼吸及其温度敏感性对不同氮添加水平的响应情况。结果表明:(1)3个温度培养下的土壤微生物呼吸速率和累积碳释放量均随施氮量的增加而显著降低(P0.05);(2)氮添加对5℃和15℃培养条件下的微生物呼吸温度敏感性没有显著影响,但显著地增加了15℃和25℃培养条件下的微生物呼吸温度敏感性(P0.05);(3)线性相关分析表明,土壤累积碳释放量与土壤有机碳的难降解性显著负相关(P0.05),而15℃和25℃培养条件下的微生物呼吸温度敏感性与土壤有机碳的难降解性显著正相关(P0.05)。结果表明,在全球气候变暖的背景下,土壤氮输入将增加预测青藏高原高寒草甸地区土壤碳排放的不确定性。     

一株敌草胺降解菌的分离鉴定及降解性能

为探讨酰胺类除草剂敌草胺的微生物降解机理和土壤中敌草胺降解的生物强化性能,从长期使用敌草胺的烟田土壤中分离到一株敌草胺降解细菌菌株,命名为LGY06.经形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析将其鉴定为蜡状芽孢杆菌.在纯培养条件下,菌株LGY06对敌草胺的降解符合一级动力学特征,7 d内对50 mg·L^-1敌草胺降解率达到75.7%;LGY06降解敌草胺的最适温度和最适pH值分别为35 ℃和8.0.通过气相色谱-质谱鉴定了菌株LGY06降解敌草胺的降解产物并分析了其降解途径,α-萘酚和丙酰胺是主要的降解产物,LGY06对敌草胺的作用方式主要有脱烷基、氧化(或水解),为矿化过程.室内模拟条件下,LGY06能有效促进土壤中敌草胺残留的降解,与未接种灭菌土、非根际土和根际土相比,敌草胺在接种LGY06土壤中的降解半衰期分别缩短了79.5%、36.6%和41.1%.     

石油污染土壤中菲、蒽和正十六烷的微生物降解

在模拟自然条件下,考察了芳香烃(菲、蒽)和脂肪烃(正十六烷)单独存在以及共存于土壤中时,土著微生物对它们降解的影响。结果表明,土著微生物对它们的降解均符合一级反应动力学。菲、蒽或正十六烷单独存在于土壤中时,其微生物降解速率常数分别为0.0226、0.0283和0.0096 d^-1。菲和正十六烷共存时,正十六烷能够作为土著微生物降解菲的共代谢底物,促进菲的降解,使菲的半衰期比其单独存在于土壤中缩短44%;同时,正十六烷的加氧酶被菲诱导,使其活性提高而增强对正十六烷的降解作用,其微生物降解半衰期比其单独存在于土壤中缩短49%。菲和蒽共存促进了土著微生物对菲的降解,却抑制了对蒽的降解。     

假单胞菌菌株CTN-3对百菌清污染土壤的生物修复

百菌清被美国环境保护署列为优先控制污染物,利用微生物的降解作用修复被污染的土壤、清除环境中的污染物等具有重要的现实意义.假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株CTN-3是一株从污染土壤中分离得到的百菌清降解菌,考察了其在实验室条件下对百菌清污染土壤的生物修复能力及其影响因素.结果表明:降解菌株在灭菌土壤中的降解效果略好于未灭菌土壤;在外源添加降解菌106 CFU·g-1、温度15 ～ 30℃和pH5.8～8.3条件下,该菌株能有效降解土壤中10 ～200 mg·kg-1的百菌清.菌株CTN-3在百菌清污染土壤的生物修复中具有良好的应用前景.     

韭菜和土壤中毒死蜱的残留与降解动态

在大棚和露地栽培条件下,研究了不同浓度的毒死蜱灌根施药后土壤和韭菜中毒死蜱的残留与降解动态.结果表明:韭菜中毒死蜱的降解速度比土壤中快,平均半衰期分别为3.41 d和7.40 d;在大棚和露地栽培条件下,韭菜中毒死蜱的降解速率差异不大,平均降解半衰期分别为3.37和3.44 d.施药灌根后第21天,韭菜中毒死蜱的残留量(0.021 ～0.102mg·kg-1)基本低于GB 2763-2005规定的最大残留限量标准(≤0.1 mg·kg-1).新生韭菜中仍残留少量毒死蜱,但明显低于药后第一次刈割.土壤中残留的毒死蜱对韭菜中的农药残留量有显著影响.     

Bt水稻Cry1Ab杀虫蛋白表达的时间动态及其在水稻土中的降解

采用ELISA技术检测了Bt水稻克螟稻1号(KMD1)和克螟稻2号(KMD2)不同生育期茎和叶片中cry1Ab基因的表达水平,以及植株组织(茎和叶片)室内埋于不同稻田土壤中其Cry1Ab杀虫蛋白的降解动态。结果表明,不论是KMD1还是KMD2,茎和叶片中cry1Ab基因的表达量为3.7～9.1μg/g鲜重,均以拔节期和孕穗期相对较低,灌浆初期显著升高,黄熟期又明显下降(但仍然维持在较高的表达量)。KMD1茎和叶片中Cry1Ab蛋白在3种水稻土即青紫泥田、黄松田和黄筋泥田中的降解,均以前期(处理后12d内)较快,但中后期明显较慢;处理后42d,这两种组织中的Cry1Ab残留量均稳定在μg级水平,分别仅有0.20～0.85μg/g干重和0.35～1.81μg/g干重。KMD1茎和叶片中Cry1Ab蛋白降解动态与土壤类型密切相关,青紫泥田中降解最快,黄筋泥田中次之,黄松田中最慢。淹水可加快土壤中茎和叶的腐解,从而促进其中Cry1Ab蛋白的降解。KMD2粉碎叶中Cry1Ab蛋白在有菌水稻土中的降解快于无菌土中,表明土壤微生物存在可加快Cry1Ab蛋白的降解。在各种土壤淹水与非淹水、灭菌与非灭菌处理条件下的Cry1Ab蛋白降解过程均可用指数方程进行拟合,算得其消减半衰期为2.2～11.6d不等。讨论了土壤类型、淹水等影响Cry1Ab蛋白降解的可能机制,认为土壤微生物是其中起关键作用的一个因子。     

乙草胺的微生物降解及其对土壤磷脂脂肪酸特性的影响

通过监测不同培养条件下（灭菌、加选择抑菌剂、未灭菌）土壤中乙草胺残留数量和培养期间微生物标识物磷脂脂肪酸（PLFAs）含量的变化,探讨了以田间推荐量施用乙草胺时,不同微生物群落对乙草胺降解的相对贡献以及乙草胺对黑土微生物群落结构的影响.结果表明：乙草胺易于被微生物降解,其中,细菌对乙草胺的降解作用显著大于真菌,而真菌对乙草胺有更强的耐受能力.施入乙草胺后,各磷脂脂肪酸数量发生了显著变化,C14∶0、C16∶0和C18∶0所指示的土壤微生物量均有所下降;细菌PLFAs数量在培养初期显著降低,而后与对照的差异显著减小,表明细菌活性随着乙草胺的降解有所恢复;在施用乙草胺后的整个培养过程中,土壤真菌PLFAs数量始终低于对照,暗示着乙草胺对真菌的抑制可能是长期而不可逆的.     

兽药恩诺沙星(enrofloxacin)的水解特性

研究了恩诺沙星在不同pH、不同光照及不同微生物条件下的水解,为其生态风险评价提供依据.结果表明,恩诺沙星的水解产物中没有环丙沙星;50 ℃时,避光5 d后恩诺沙星在pH 1～10缓冲液中的水解都小于10%,表明恩诺沙星在恒温避光下的水解半衰期将超过1年,同时溶液pH值的变化对恩诺沙星的水解速率无显著影响;恩诺沙星在天然水中的降解与光照有关,在室外自然光照条件下恩诺沙星降解很快,3 d后水中已经检测不出恩诺沙星.在室内自然光下,恩诺沙星降解较慢,在初始浓度分别为0.05、0.2、1.0 mg·L^-1条件下,31 d试验期内分别降解了48%、72%和65%;在避光条件下,恩诺沙星非常稳定,不易降解.在不同初始浓度下,微生物对恩诺沙星的水解无显著影响.由于恩诺沙星在室外自然光照条件下会迅速降解,因此不会对水环境构成直接的危害,但不能忽视其潜在的生态风险.