1有机磷农药的微生物降解研究背景
1.1农药残余
农药一般用在农作物或者树木的除虫除草中, 或者作为药物控制农作物以及树木的生长。从农药的用途可以把农药分成四种, 即杀害病虫的除虫剂, 杀除有害细菌的除菌剂, 控制植物生长的调节剂, 除掉有害植物的除草剂。而从农药的化学成分可以把农药分为三种, 即含有机磷化物的有机磷类, 含有机氯化物的有机氯类, 含有机氮化物的有机氮类。在植物上使用农药后, 过一段时间仍然会有残余的农药留在植物上或者土地里, 没有得到充分分解, 这部分农药即为农药残余。实际上, 可以完全得到利用的农药只占施加的农药里的10%到20%, 大概有40%到60%的农药没有得到利用残留在了植物或者土壤以及空气里。所以农药虽然可以起到杀菌杀虫除害的作用, 但是残余的农药也会造成土壤硬化, 农作物含有残余农药等的不好影响, 会严重危害人们的身体健康。
1.2有机磷农药的概念
不同于有机氯农药的难降解, 有机磷农药属于易被生物降解农药, 在动植物里可以被相对快速的降解, 减少了对环境的污染, 对农作物的破坏。我国大多数劳作者都会选择有机磷农药, 有机磷农药不仅具备易降解的优点, 另外还具备品种多、成本低的优点, 是我国使用农药中占据最大比例的农药。但是, 虽然有机磷农药相对其他农药降解性能要相对优异, 但是当使用过度时仍然会造成农药残余, 破坏生态环境。就我国来说, 因为有机磷农药的大量使用, 至今已经存在了很大程度的农药残余, 对食物造成了很大的危害。
据研究, 有机磷农药的毒性有可能是由于与生物体中的胆碱酯酶发生反应而造成的, 有机磷可以和胆碱酯酶结合, 使得胆碱酯酶的活性降低, 从而不能充分分解乙酰胆碱, 致使生物体不能正常代谢, 引起机体障碍例如神经传导减弱等, 因此生物体就会表现出中毒现象, 如果严重的话甚至会引起死亡。我国大量使用有机磷农药, 致使有机磷农药残余的危险越来越大, 迫切需要研究出一种可以高效降解有机磷你故意的方法, 减少有机磷农药的危害。
1.3有机磷农药降解方法的研究
目前降解有机磷农药主要通过化学方法和生物方法进行降解, 其中的化学降解方法效果会更为显著, 但是化学降解会容易造成化学污染, 带进除有机磷农药之外的其它危害, 而且化学降解剂制造复杂成本昂贵, 不是最理想的方法。而生物降解方法是通过动植物以及微生物等吸收分解有机磷农药中的化学物质, 缓慢地降解有机磷残余农药, 虽然作用缓慢, 时间长, 但是不会造成二次污染, 也不会对环境造成破坏, 因此尽量使用生物降解法对于生态环境是有益的。
2有机磷农药的微生物降解方法
2.1降解有机磷农药微生物菌株的获取方法
有机磷农药生物降解中使用的菌种有细菌和真菌等。而可以获得降解有机磷农药的菌株的方法主要哦如下:一是通过污染源即有机磷农药残余的地方, 例如经常施加有机磷农药的某植物所在的土地, 获得可以降解有机磷农药的菌群。二是可以直接培养, 例如直接在土地中施加有机磷农药, 再通过分析这份土壤找出其中可以降解有机磷农药的菌群。三是通过诱变的手段得到可以降解有机磷农药的菌群。例如有人利用一些诱变剂将原有的降解菌种进行诱变, 使得原有的降解菌种性能更为优异, 降解效率更高。
2.2微生物降解有机磷农药的机理
微生物降解有机磷农药的机理主要是两种, 一是微生物直接降解有机磷农药, 使得其分解完全;二是间接分解, 即微生物先改变环境然后再在新环境下促使有机磷农药分解。第一种方法中, 微生物实质上是通过一些类似氧化还原、水解合成等反应, 利用微生物本身含有的酶与有机磷中的化学物质发生反应, 从而分解有机磷农药。第二种方法是一种间接方法, 不属于酶反应, 一般是通过微生物或者微生物联合环境中其它物质将有机磷中的化合物质慢慢一步一步将其分解为二氧化碳和水等无机物。这种间接分解方法有三种方式, 包括矿化作用、 共代谢作用以及种间协同代谢。
3存在的问题及研究方向
有机磷农药的微生物降解技术对于绿色农业的发展有着极大的促进作用, 关于有机磷农药降解存在几个重要问题, 需要进一步总结分析。首先是降解微生物的培养问题, 降解微生物一般是通过污染源即存在有机磷农药的土壤中获取的, 并且一般是在实验室获取。由于自然界的环境不同于实验室环境, 致使培养出来的降解微生物作用时间不够长。另一个问题是由于有机磷农药中化学物质本身就不是很稳定, 可能会抑制降解菌群的作用。
综上所述, 为了解决有机磷农药降解微生物的培养以及使用问题, 加大微生物降解的相关研究非常重要。应该讲微生物筛选的技术进一步改进, 引用新技术, 完善微生物基因库;同时还要充分利用基因工程, 将降解酶中的优秀基因筛选出来保存;而在对降解微生物菌群以及降解酶的基因进行研究时, 还可以从遗传学的角度上进行考虑, 以研制出更为高效的菌种; 此外, 对降解有机磷农药的微生物的降解机理, 微生物降解时发生的反应, 以及反应的产物都要加强研究, 以在未来成功研制出可以高效分解有机磷的微生物。
摘要：有机磷农药的微生物降解技术对于推动绿色农业的发展至关重要。本文从有机磷农药的微生物降解研究背景出发, 概述了有机磷农药的微生物降解的方法, 最后分析了有机磷农药的微生物降解技术存在的问题及研究方向。
关键词：有机磷农药,微生物降解,农药残留
参考文献
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