《環(huán)微cha》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 構(gòu)，并使分子上的氯釋放出來。 ?14個(gè)脫氯作用最活躍的細(xì)菌：假單孢菌 6個(gè)種，黃單孢菌、歐文氏菌各 4個(gè)種； ?其它細(xì)菌：芽孢桿菌 3個(gè)種，無色桿菌、產(chǎn)氣氣桿菌 (Aerobacteraerogenes)、根癌土壤桿菌(Agrobacterinm tumefaciens)、巴斯德梭菌 (Clostridium pasterianum)和密西根棒桿菌 (Corynebacterium michiganense) 各 1個(gè)種。 2,4DB(2,4二氯苯氧丁酸 ) (無毒 ) 2,4 D （一種除草劑） 微生物 結(jié)合 通過復(fù)合或加成作用，使微生物的代謝產(chǎn)物與農(nóng)藥結(jié)合，形成更復(fù)雜的物質(zhì)，如氨基酸、有機(jī)酸、甲基或其它基團(tuán)加在作用底物上。 去毒作用 經(jīng)微生物作用后變有毒為無毒。 氧化作用 微生物通過氧化酶的作用，使分子氧進(jìn)入有機(jī)分子或進(jìn)入帶有芳香環(huán)的有機(jī)分子。 脫烴作用 發(fā)生在某些有烴基連接在氮、氧或硫原子上的農(nóng)藥 (如三氯苯類和甲胺類 )。 ?安全系數(shù) (SC)： 能使某類微生物數(shù)量下降 50％的化學(xué)農(nóng)藥的濃度 (LC50)和實(shí)際使用濃度（ mg/kg土）之比。 三、農(nóng)藥對(duì)土壤微生物的影響 ?與農(nóng)藥本身的特性有關(guān)； ?受土壤 — 氣候條件，農(nóng)作物種類，土壤耕作，施肥技術(shù)、采樣的方法和時(shí)間，微生物分析和化學(xué)分析等因子的影響 。 ?氯代烴類農(nóng)藥的半衰期一般為 2~5年，是危害環(huán)境的主要類型之一，我國已經(jīng)停止生產(chǎn)。 ?化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的持留性 1. 取決于農(nóng)藥的化學(xué)特性：容易分解的農(nóng)藥，在土壤中的持留時(shí)間短；性質(zhì)穩(wěn)定的則持留時(shí)間長。 ?統(tǒng)計(jì)顯示，我國農(nóng)藥的使用量已達(dá) 50~60萬 t/a。 ?兩種緊密結(jié)合的產(chǎn)甲烷菌群落（ methanobacillus omelianski）： CH3CH2OH CH3COOH + H2 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌 CO2 + H2 CH4 產(chǎn) 甲 烷 菌 7. 提供一種以上初級(jí)底物利用者 ?有一種以上初始利用者存在，每個(gè)初始利用者都能完全代謝底物。 ?除草劑茅草枯的降解 混合菌株的降解率比單個(gè)菌株的降解率高 20%。 ?理論上，微生物具有降解自然界產(chǎn)生的有機(jī)化合物的代謝機(jī)制，但是由于： ?新合成的化合物結(jié)構(gòu)新穎； ?微生物對(duì)這些化合物無降解機(jī)制 因此，新的化合物往往對(duì)微生物的降解表現(xiàn)出抗逆性。 ?由于這些化學(xué)物質(zhì)對(duì)人有致畸、致突變和致癌作用，故稱為危險(xiǎn)性化合物（ hazardous chemicals）。 二、微生物群落的生物降解功能 1. 提供特殊營養(yǎng)物質(zhì) 主要是生長因子類物質(zhì)： Stirling等人（ 1976）從環(huán)己烷上富集分離得到的微生物群落： 假單孢菌屬 (Pseudomonas) 諾卡氏菌屬 (Nocadia sp.) 產(chǎn)生出生長素 Nocadia 用甲烷生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白 CH3CH2OH 抑制 CH4 SCP 假單孢菌 生絲微菌 3CH2OH 該群落中的其他菌為：黃桿菌、不動(dòng)小桿菌 3. 改善單個(gè)微生物的基本生長參數(shù) ?微生物之間構(gòu)成了類似食物鏈的關(guān)系 如降解黑苔酚的 3種細(xì)菌之間的情況 黑苔酚 假單孢菌 中間代謝產(chǎn)物 擴(kuò)展短桿菌、短小桿菌 其他代謝物 ?單個(gè)微生物對(duì)某種物質(zhì)無降解能力，但混合后則能夠降解該物質(zhì)。 ?共酶現(xiàn)象是指一些污染物（非生長底物）不能作為微生物生長的唯一碳源，而只能在生長底物被利用時(shí)，通過微生物產(chǎn)生的酶，將該污染物轉(zhuǎn)化為不完全的氧化物。 第二節(jié) 農(nóng)藥污染與微生物的作用 ?第二次世界大戰(zhàn)后，化學(xué)農(nóng)藥得到迅速發(fā)展，至 1981年，全世界的農(nóng)藥制劑已達(dá)10000種以上，歸屬于 600多種化合物。 ?選擇防治效果佳、持留時(shí)間短的農(nóng)藥，既可以有效防治病蟲害，又不致污染環(huán)境。 ?氯代烴類殺蟲劑多穩(wěn)定地長期殘留于土壤中，如 DDT，六六六、七氯、毒殺芬等和某些除草劑，如西瑪津。 ?根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)，各種有機(jī)化合物的降解性能可以排成如下順序： 脂肪酸 有機(jī)磷酸鹽 長鏈苯氧基脂肪酸 短鏈苯氧基脂肪酸 單基取代苯氧基脂肪酸 三基取代苯氧基脂肪酸 硝基苯 氯代烴類 。稻田施用五氯酚鈉后，常刺激作物產(chǎn)量的增加，這可能與它對(duì)硝化作用的抑制、減少氨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化，從而延長肥效有關(guān)。 ?農(nóng)藥安全系數(shù) (SC) 生物學(xué)過程 或微生物 草甘膦 樂果 地亞農(nóng) 莠去津 滅草隆 福美雙 威百畝 土壤呼吸 硝化作用 氨化作用 纖維素分解 腐生細(xì)菌 腐生真菌 腐生放線菌 微小藻類 根瘤菌 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1 100 100 100 100 100 100 100 100 22 3 15 100 100 100 100 100 100 100 100 1 100 100 12 100 100 100 100 100 100 100 30 19 10 3 4 1 1 表 313 通過土壤微生物估計(jì)化學(xué)農(nóng)藥毒性的安全系數(shù) (SC) 四、微生物轉(zhuǎn)化農(nóng)藥的生化反應(yīng) 脫鹵作用 某些脂肪酸生物降解的起始反應(yīng)，若干氯代烴類殺蟲劑的降解也有此作用。這些化合物中的酰胺和酯鍵可被某些微生物水解。 微生物作用使苯環(huán)裂解 鄰苯二酚 粘康酸 酮己二酸 琥珀酸、乙酸 CO H2O 縮合或共軛形成 包括將有毒分子或其一部分與另一有機(jī)化合物相結(jié)合，從而使農(nóng)藥或其衍生物失去活性。有些化合物無毒，但在降解過程中形成的中間產(chǎn)物有毒，而且有的中間產(chǎn)物能持續(xù)一定時(shí)間，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來影響。 五氯苯醇 真菌病害 水稻 無害，被吸附 防治 水稻殘茬 共代謝作用 五氯苯醇被轉(zhuǎn)化為 三氯或四氯化苯酸 抑制 水稻后作植物 翻耕 無防治作用 消效作用 一種酶促去毒作用 2,4一二氯苯氧乙酸 2,4二氯苯酚 2,4二氯苯氧丁酸 M M (植物毒素 ) (對(duì)植物無毒 ) 六、 幾種農(nóng)藥的微生物轉(zhuǎn)化 DDT [2,2雙 (對(duì)氯苯基 ) 1,1,1三氯乙烷 ] ?在土壤中，導(dǎo)致農(nóng)藥降解的主導(dǎo)因子是細(xì)菌、真菌和放線菌的代謝作用 Cl CH Cl Cl3 C CCl3 CH R2 CCl3 CH R2 CCl3 CH R2 CN CH R2 CCl2 C
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