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甲草胺优势菌的筛选及其降解特性研究

甲草胺优势菌的筛选及其降解特性研究

作者：侯佳文沈阳工业大学

学位级别：硕士

甲草胺是酰胺类除草剂中广泛使用的一种除草剂,具有广谱、选择性强、使用方便等特点,是一种选择性芽前除草剂,主要应用玉米、花生、大豆等地,主要去除一年生禾本科、部分阔叶杂草。但因甲草胺结构稳定,半衰期长,微溶于水,长期使用会长... 详细信息

甲草胺是酰胺类除草剂中广泛使用的一种除草剂,具有广谱、选择性强、使用方便等特点,是一种选择性芽前除草剂,主要应用玉米、花生、大豆等地,主要去除一年生禾本科、部分阔叶杂草。但因甲草胺结构稳定,半衰期长,微溶于水,长期使用会长时间残留在环境中,易对后茬作物造成药害,并通过食物网在生物体内富集,对人类健康造成威胁,因此,引起了人们广泛的关注。本文基于筛选到的两株甲草胺优势菌,研究了温度、p H、菌株投加量对优势菌降解甲草胺的影响,丰富了除草剂降解资源的多样性,并探究了不同浓度下的甲草胺优势菌是否可以高效降解。同时,分析了蚯蚓体内丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、乙酰胆碱酯酶(Ach E)活性的变化趋势来表征甲草胺及其代谢产物毒性的变化,最后,将优势菌添加到玉米的根际土壤中,建立玉米-微生物联合修复体系,探究联合修复体系对玉米生物量的影响和对甲草胺的修复效果,以期为酰胺类除草剂品种的合理使用、环境修复奠定理论基础。研究结果如下:1.从农田土壤中筛选得到两株甲草胺降解菌并对降解条件进行优化。通过对菌株形态特征及16Sr DNA序列分析,真菌鉴定为哈茨木霉(Trichoderma harzianum),命名为H12,对50 mg/L的甲草胺的最优降解条件为p H=6.73、接种量564 mg/L、温度26.8℃、降解率:96.1%,半衰期为4.07 d。细菌鉴定为叶杆菌(Phyllobacterium myrsinacearum),命名为A12,对50 mg/L的甲草胺的最优降解条件为p H=5.55、接种量9.7%、温度29.2℃、降解率:76.4%,半衰期为5.88 d。2.研究了甲草胺及其代谢产物对蚯蚓的毒性。结果表明,蚯蚓暴露于甲草胺污染的土壤,体内SOD、CAT活性显著升高,Ach E活性明显受到抑制,引起了蚯蚓的氧化损伤,并且导致蚯蚓机体脂质过氧化。优势菌降解甲草胺后,降低了甲草胺的毒性,甲草胺及其代谢产物对蚯蚓的毒性顺序为:甲草胺>菌株H12代谢产物>菌株A12代谢产物。3.研究了降解菌与玉米联合修复甲草胺污染土壤的效果。结果表明,玉米和菌株A12联合修复与A12、玉米单独修复甲草胺的降解效果相似,但均高于土壤的自然降解率。当甲草胺浓度为2 mg/kg和5 mg/kg时,玉米的生物量有显著增加,说明甲草胺在一定浓度范围内,联合修复能够增加了植物的生物量。玉米和菌株H12联合修复提高了甲草胺的降解率,且在甲草胺浓度为2 mg/kg和5mg/kg时,玉米的生物量有显著增加,但H12对较高浓度的甲草胺降解效果不佳。土壤中甲草胺在降解过程中不受土著微生物的影响,降解菌和玉米的联合修复应用可有效修复甲草胺污染的土壤。

关键词：甲草胺微生物降解代谢产物毒性联合修复

疏水改性MCM-41对甲草胺缓释性能的影响

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物理化学学报 2007年第10期23卷 1572-1576页

作者：彭林喻宁亚唐群力邱化玉尹笃林银董红湖南师范大学精细催化与合成研究所长沙410081 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 杭州师范学院有机硅化学及材料技术教育部重点实验室杭州310012

采用浸渍法将甲草胺吸附到纯硅MCM-41(M41)介孔材料中,以六甲基二硅氮烷(HMDS)为表面改性剂,通过气-固反应对吸附了甲草胺的M41材料(Ach/M41)进行疏水改性,得到了既具有高载药性又能有效延缓甲草胺释放的缓释体系Ach/***、低温N2吸附/... 详细信息

采用浸渍法将甲草胺吸附到纯硅MCM-41(M41)介孔材料中,以六甲基二硅氮烷(HMDS)为表面改性剂,通过气-固反应对吸附了甲草胺的M41材料(Ach/M41)进行疏水改性,得到了既具有高载药性又能有效延缓甲草胺释放的缓释体系Ach/***、低温N2吸附/脱附、FT-IR和TG等分析结果表明,甲草胺在M41中的吸附量高达0.381g·g-1(质量分数为27.6%),此时M41仍保持原有的孔道结构,且甲草胺能完全分散于M41孔道中.分别对Ach/M41和Ach/TMS-M41在水中的缓释性能进行了测试,甲草胺释放率分别为62.0%和38.1%,表明疏水改性对延缓甲草胺释放有较好的效果.而且,介孔材料孔壁对甲草胺具有明显的紫外屏蔽保护作用.

关键词： MCM-41 疏水改性甲草胺除草剂缓释

饮用水中内分泌干扰物甲草胺的O_3氧化降解机制研究

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环境科学 2004年第2期25卷 43-46页

作者：李海燕曲久辉赵翔中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 北方交通大学土木建筑工程学院北京100044

研究了饮用水中一种具有内分泌干扰作用的有机污染物甲草胺的臭氧氧化降解机制 .采用液相色谱、气相色谱、UV吸收及离子色谱对甲草胺臭氧氧化降解反应的中间产物和最终产物进行跟踪分析 .结果表明 ,O3 在酸性条件下单独作用时 ,反应进行... 详细信息

研究了饮用水中一种具有内分泌干扰作用的有机污染物甲草胺的臭氧氧化降解机制 .采用液相色谱、气相色谱、UV吸收及离子色谱对甲草胺臭氧氧化降解反应的中间产物和最终产物进行跟踪分析 .结果表明 ,O3 在酸性条件下单独作用时 ,反应进行 30min后就可去除甲草胺约 94 % ,但TOC仅去除了约 35 % ,这说明O3 氧化降解甲草胺的过程不能完全矿化为CO2和H2 O .通过UV和液相色谱可观察到反应过程中大量中间产物的生成 ,其中有一定量的小分子有机酸产生 ,导致处理后水的pH从 5 96下降到 3 94 ,反应中无机离子的产生也证实了甲草胺的结构在一定程度上被破坏 .

关键词：甲草胺 O3氧化内分泌干扰物质降解机制

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溶解性有机质对甲草胺在土壤中吸附行为影响

哈尔滨工业大学学报 2012年第2期44卷 66-69页

作者：高鹏张照韩孙清芳冯玉杰哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090

土壤对甲草胺的吸附解吸作用是甲草胺在土壤中迁移转化行为之一,对土壤环境质量变化有重要影响.在松花江沿江3个城市郊区农田(佳木斯(S1)、依兰(S2)和哈尔滨(S3)),采集3种不同理化性质的土壤,采用批量实验方法研究甲草胺在土壤上的吸附... 详细信息

土壤对甲草胺的吸附解吸作用是甲草胺在土壤中迁移转化行为之一,对土壤环境质量变化有重要影响.在松花江沿江3个城市郊区农田(佳木斯(S1)、依兰(S2)和哈尔滨(S3)),采集3种不同理化性质的土壤,采用批量实验方法研究甲草胺在土壤上的吸附-解吸过程以及溶解性有机质对甲草胺吸附-解吸过程的影响.结果表明:溶解性有机质对甲草胺在土壤中的吸附过程有抑制作用,而对解吸过程有促进作用;甲草胺在3种土壤中的吸附-解吸过程符合Freundlich方程(R2>0.858);在3种土壤样品中的吸附量大小依次为S1>S2>S3;甲草胺在3种土壤中吸附-解吸存在滞后现象.

关键词：溶解性有机质甲草胺吸附解吸滞后性

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甲草胺热裂解气相色谱-质谱分析

环境化学 2012年第9期31卷 1423-1430页

作者：刘宝峰谢文兵中国科学院长春应用化学研究所光谱中心长春130022

甲草胺是一种广泛用于农作物上的酰胺类除草剂.本文利用裂解气相色谱与质谱联用(Py-GC-MS)研究了甲草胺在热裂解温度200℃、400℃、600℃、800℃下的降解产物和热降解机理.实验结果表明,共有60种裂解产物被分离鉴定,随着温度的升高甲草... 详细信息

甲草胺是一种广泛用于农作物上的酰胺类除草剂.本文利用裂解气相色谱与质谱联用(Py-GC-MS)研究了甲草胺在热裂解温度200℃、400℃、600℃、800℃下的降解产物和热降解机理.实验结果表明,共有60种裂解产物被分离鉴定,随着温度的升高甲草胺显著分解,当裂解温度超过600℃时,大量的芳烃类、喹啉类、吲哚类化合物在高温裂解中产生,温度越高他们的相对含量也越高.基于对裂解产物的定性和它们含量的变化提出了甲草胺的热降解机理.

关键词：甲草胺裂解气相色谱与质谱联用热降解机理

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甲草胺对非靶标生物的毒理学研究进展

农药学学报 2021年第4期23卷 628-635页

作者：欧阳康冯唐奇明坤方国斌许凌风马洪菊华中农业大学植物科学技术学院武汉430070 第四储备资产管理局哈尔滨管理站哈尔滨150030 湖北省植物保护总站武汉430070

甲草胺是一种选择性芽前除草剂,在20世纪末期被广泛应用于防治大豆、花生、水稻田等一年生禾本科及阔叶杂草。目前,甲草胺由于其致畸性及内分泌干扰活性已被多国禁用。文章综述了甲草胺进入环境后对非靶标生物的毒理学研究进展,主要包... 详细信息

甲草胺是一种选择性芽前除草剂,在20世纪末期被广泛应用于防治大豆、花生、水稻田等一年生禾本科及阔叶杂草。目前,甲草胺由于其致畸性及内分泌干扰活性已被多国禁用。文章综述了甲草胺进入环境后对非靶标生物的毒理学研究进展,主要包括急性毒性、慢性毒性和氧化应激效应等,旨在为甲草胺生态环境风险评估提供数据资料。

关键词：甲草胺非靶标生物毒性生态风险毒理学研究进展

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气相色谱法测定饮用水中甲草胺和乙草胺

供水技术 2022年第1期16卷 57-59页

作者：蔡先达陈霓彤广东省城市供水水质监测网汕头监测站广东汕头515041

采用液液萃取或固相萃取作为前处理、气相ECD法和气相质谱法进行定量,建立了饮用水中甲草胺和乙草胺的测定方法。结果表明:采用气相ECD法时,甲草胺定量限为0.016μg/L,0.4~2.0μg/L的加标回收率为79%~98%,RSD为1.33%~1.39%;乙草胺定量限... 详细信息

采用液液萃取或固相萃取作为前处理、气相ECD法和气相质谱法进行定量,建立了饮用水中甲草胺和乙草胺的测定方法。结果表明:采用气相ECD法时,甲草胺定量限为0.016μg/L,0.4~2.0μg/L的加标回收率为79%~98%,RSD为1.33%~1.39%;乙草胺定量限为0.016μg/L,0.4~2.0μg/L的加标回收率为76%~98%,RSD为1.22%~1.35%。采用气相质谱法时,甲草胺定量限为0.068μg/L,0.4~2.0μg/L的加标回收率为71%~105%,RSD为7.85%~8.43%;乙草胺定量限为0.348μg/L,0.4~2.0μg/L的加标回收率为76%~102%,RSD为4.88%~8.96%。这两种方法各有优点,均可用于测定饮用水中的甲草胺和乙草胺。

关键词：饮用水气相ECD法气相质谱法甲草胺乙草胺

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甲草胺在水稻上的残留及消解动态

植物保护 2016年第6期42卷 105-109页

作者：田发军吴艳兵刘新刚董丰收徐军吴小虎郑永权河南科技学院新乡453000 中国农业科学院植物保护研究所农业部作物有害生物综合治理重点实验室北京100193

采用气相色谱电子捕获检测（GC-ECD）建立了水稻中除草剂甲草胺的残留分析方法。样品经乙酸乙酯提取,乙二氨基-N-丙基硅烷（PSA）和石墨化炭黑（GCB）净化后采用GC-ECD检测。结果表明：在0.01～1mg/L范围内甲草胺浓度与响应值线性关系良... 详细信息

采用气相色谱电子捕获检测（GC-ECD）建立了水稻中除草剂甲草胺的残留分析方法。样品经乙酸乙酯提取,乙二氨基-N-丙基硅烷（PSA）和石墨化炭黑（GCB）净化后采用GC-ECD检测。结果表明：在0.01～1mg/L范围内甲草胺浓度与响应值线性关系良好,相关系数（r）为0.998 8。当甲草胺在水稻植株、稻壳、糙米、田水和土壤中的添加水平为0.01～0.5mg/kg时,平均回收率为79.5%～113.6%,相对标准偏差（RSD）为2.5%～12.7%。甲草胺的最低检出浓度为0.01mg/kg。采用该方法对甲草胺在田间水稻中的消解动态和最终残留进行了测定。甲草胺在稻田植株和田水样品中的消解均符合一级动力学方程。半衰期分别为11.17～26.65d和1.56～1.78d,属于易降解农药。

关键词：甲草胺水稻残留分析消解动态气相色谱电子捕获检测

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农产品中甲草胺残留量的气相色谱-质谱检测

色谱 2007年第4期25卷 569-572页

作者：王明泰牟峻周晓宋立国韩大川吉林出入境检验检疫局吉林长春130062

建立了玉米、花生、菠菜、柑橘4种不同类型农产品中甲草胺残留量的检测方法。样品先用丙酮-水（体积比为8∶2）提取,经二氯甲烷液-液分配,再用凝胶色谱（GPC）和固相萃取（SPE）去除色素和提取待测物,最后采用气相色谱-质谱测定,外标法... 详细信息

建立了玉米、花生、菠菜、柑橘4种不同类型农产品中甲草胺残留量的检测方法。样品先用丙酮-水（体积比为8∶2）提取,经二氯甲烷液-液分配,再用凝胶色谱（GPC）和固相萃取（SPE）去除色素和提取待测物,最后采用气相色谱-质谱测定,外标法定量。甲草胺的添加水平为0.010-0.200m g/kg时,平均回收率为86.0%-98.2%;相对标准偏差为5.1%-6.7%;方法的测定低限为0.010m g/kg。

关键词：气相色谱-质谱凝胶色谱固相萃取甲草胺农产品