一株三氟羧草醚降解菌的分離、降解特性及固定化研究.pdf

1、三氟羧草醚是一種典型的二苯醚類除草劑，被廣泛用于大豆田中闊葉雜草的控制，對(duì)生態(tài)環(huán)境有潛在危害。本論文從生產(chǎn)三氟羧草醚的農(nóng)藥廠活性污泥池的污泥中，經(jīng)過搖瓶富集分離和平板涂布純化，得到一株能夠降解三氟羧草醚的菌株，該菌株被命名為DK-3。根據(jù)菌株的表觀形態(tài)、生理生化特性，以及16S rRNA基因測(cè)序后的菌屬同源性比較，菌株DK-3被鑒定為香茅醇假單胞菌（Pseudomonas citronellolis）。
　　在LB液體培養(yǎng)基中菌株

2、DK-3生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)表明，菌株在6～19 h處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，在19～24h處于穩(wěn)定生長(zhǎng)期。菌株DK-3生長(zhǎng)的最適溫度為30℃;菌株生長(zhǎng)的最適pH為7.0～8.0;搖瓶中的溶解氧含量越高，菌株DK-3生長(zhǎng)越好;當(dāng)NaCl濃度在10 g·L-1以下時(shí)，菌株DK-3生長(zhǎng)較好，而NaCl濃度大于15 g·L-1時(shí)，對(duì)菌株生長(zhǎng)的抑制作用較大;當(dāng)以果糖為碳源時(shí)，菌株DK-3生長(zhǎng)最好，其次是葡萄糖，對(duì)蔗糖利用最差;當(dāng)以蛋白胨為氮源時(shí)，菌株DK-3生長(zhǎng)

3、最好，其次是氯化銨，而菌株DK-3對(duì)硝酸鉀和亞硝酸鈉幾乎不能利用。
　　菌株DK-3可在120 h內(nèi)對(duì)100 mg·L-1的三氟羧草醚的降解率為97.2％。當(dāng)環(huán)境溫度為30℃，pH為7.0～8.0時(shí)，菌株DK-3對(duì)三氟羧草醚的降解性能最佳;在無機(jī)鹽中培養(yǎng)時(shí)，菌株最適接種量為5％;菌株DK-3對(duì)低濃度的三氟羧草醚的降解較快，而三氟羧草醚的初始濃度越高，降解速率越慢;1.0和0.1 mmol/L的Cd2+和Ag+以及1.0 mmol/

4、L的Cu2+和Co2+對(duì)菌株降解三氟羧草醚的抑制作用較強(qiáng)。在原始土壤中接種DK-3對(duì)三氟羧草醚的降解率77.3％，而滅菌土壤接種DK-3的降解率67.5％，說明土壤中土著微生物和菌株DK-3存在某種協(xié)同作用，從而提高了三氟羧草醚的降解率。
　　通過HPLC-MS分析，菌株DK-3降解三氟羧草醚的代謝產(chǎn)物有三種:5-[2-氯-4-（三氟甲基）苯氧基]-2-硝基、5-[2-氯-4-（三氟甲基）苯氧基]-2-羥基和3-氯-4-羥基三氟甲

5、苯。菌株DK-3降解三氟羧草醚的可能代謝途徑:首先三氟羧草醚脫掉羧基，生成5-[2-氯-4-（三氟甲基）苯氧基]-2-硝基，然后硝基被還原成羥基，生成5-[2-氯-4-（三氟甲基）苯氧基]-2-羥基，最后中間醚鍵斷裂，生成3-氯-4-羥基三氟甲苯和對(duì)苯二酚。
　　采用納米Fe3O4和海藻酸鈉聯(lián)合固定菌株P(guān)seudomonas citronellolis DK-3時(shí)，納米Fe3O4顆粒的投加量為90 mg·L-1，此時(shí)在含有100

6、mg·L-1三氟羧草醚的無機(jī)鹽培養(yǎng)基中培養(yǎng)96 h后，三氟羧草醚的降解率為97.9％;電鏡掃描圖譜顯示Fe3O4/SA聯(lián)合固定化小球更適合三氟羧草醚降解菌附著生長(zhǎng)，并且在含100 mg·L-1三氟羧草醚的無機(jī)鹽培養(yǎng)基中降解性能最佳;Fe3O4/SA聯(lián)合固定化菌降解三氟羧草醚的最佳環(huán)境條件為pH:7～8、溫度:30℃。此外，與SA固定化菌相比，F(xiàn)e3O4/SA聯(lián)合固定化菌具有更強(qiáng)的耐環(huán)境因素變化能力，抗重金屬離子毒性能力。并且，經(jīng)多次重復(fù)