有机氯农药的微生物降解

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1、有机氯农药的微生物降解摘要：本文综述了有机氯农药的来源，危害，降解解功能微生物的种类以及典型有机氯农药的降解途径以及影响微生物降解效果因素等，在各种能够降解有机氯农药菌的微生物中，假单胞菌属(Pseudomoruas)是最活跃、农药适应能力最强的菌株，与有机氯农药微生物降解过程的酶：主要要有脱氯化氢酶、水解酶和脱氢酶三种，它们通过共代谢，中间协同代谢或矿化等作用完成降解过程。由于有机氯农药的持久性和广泛污染性，研究出新的能够降解有机氯农药的微生物及菌酶以及降解机理及中问产物的类型是未来农药降解的主要研究重点。关键词：有机氯农药；微生物

2、降解；酶；机理前言：农药是重要的农用物资，在世界农业生产中扮演着重要角色，对防治病、虫、草、鼠害、保证农业高产稳产有着非常重要的作用。有机氯农药(OrganochlorinePesticides，OCPs)，也被称为典型的持久性有机污染物，由于其突出的持久性、生物积累性和生物毒性等特征而受到全世界的广泛关注[1[[2]是20世纪80年代前应用的最主要和最有效的农药品种之一，由于其具有价格低廉，高效广谱等特点，在世界范围内得到了广泛应用，可以通过食物链富集，逐级上去，最终在哺乳动物，特别是人体脂肪组织中蓄积，对人类的健康构成威胁，所以，

3、自20世纪70年代末世界范围内就陆续禁止生产和使用高残尉毒的有孰氯农药[4-5]。研究发现．北京地区总OCPs类物质平均含量高达77.7ug/kg超出了土壤环境质量一级标准(GBl5618-1995)50ug/kg。浙江省平均值为34.41ug/kg，其中最高值超过了土壤环境质量二级标准500ug/kg[6]。此外，甚至南极地区也发现了0.12-2.8ug/kg的DDT残留，常年不化的冰层也检出了0.04ng/kg的DDT。降解有机氯的方法有很多种，如化学法、物理法和生物法。其中物理法和化学法，如焚烧、电化学法等都普遍存在着处理成本高

4、，易造成二次污染，去除效果差等缺点，而生物法则主要利用微生物对OCPs的特异性降解机理进行降解，该法处理效果明显，在降解残留农药过程中发挥着重要作用，成为目前治理残留农药污染的主要手段之一。一：有机氯农药的化学结构有机氯农药是一类氯代芳香烃的衍生物。化合物结构很稳定，DDT、HCH分子结构式如图1-1所示：二、有机氯农药的特征有机氯农药作为一种典型的持久性有机污染物，具有如下特征：1持久性有机氯农药残留成分在环境中十分稳定，目前，在许多国家和地区的土壤、水体和动植物体中仍能检测到有机氯农药产品的主要种类HCH，DDT的残留，在自然环境

5、的各类介质中都难以降解，例如大气、水、土壤等等。其中在水中的持久性可以达到数十天甚至几十年；在土壤中的持久能力更强，多数可以达到十几年、几十年，有个别的可以达到数百年。有资料表明，这主要是由于在自然条件下，有机氯农药具有极强的抗生物代谢，光降解，化学分解的能力。排放到环境中的有机氯农药极难分解，它们可以在诸如水，土壤和沉积物等环境介质中持续几年甚至几十年或更长的时间[7]。2生物蓄积性有机氯农药难溶于水，易溶于有机脂。可在生物体内蓄积，为亲脂疏水性化合物[8]。水和土壤系统中的有机氯农药，将被转移到固相或有机组织的脂质，进行缓和的食物

6、链积累，并逐级递增，最终影响人体健康。3长距离迁移性有机氯农药可以在全球范围内迁移，在室温下，有机氯农药可以蒸汽形式从水体或土壤中等介质中进入大气环境，或吸附在大气颗粒物上，并能随颗粒物在大气环境中长距离迁移，进而重新沉降到地面上[9][10]。在高温度、低纬度地区，有机氯农药的蒸汽压高，在低温、高纬度地区，有机氯农药的蒸汽压低，进而可以从蒸汽中分离出来落入极地表面。而这个过程可以重复发生，呈现出所谓的“全球蒸馏效应"和“蚱蜢效应”，导致全球污染的蔓延。有研究表明，即使在人口稀少的南极地区，其生物体内也已检测到有机氯农药的存在[11]

7、。有机氯农药可以通过大气传输从热带和亚热带挥发到低温地区，这是有机氯农药因冷凝和再挥发的影响，所引起的分级沉降而导致的阶段性迁移过程。所以具有高挥发性的有机氯农药在高纬度地区有较高的浓度，例如HCHs；而低挥发性的有机氯农药，则不容易迁移到高纬度地区，这类有机氯农药有DDT、狄剂和硫丹等[12][13]4高毒性有机氯农药能够在食物链中逐级传递，并在全球范围内迁移，对生态系统和人类健康造成潜在危害。其慢性毒理作用主要表现在影响人体神经系统、内分泌系统，并侵害肝脏、肾脏，明显增加女性患乳腺癌、子宫癌等疾病的概率[6]，代谢产物具有性激素类

8、作用，影响动物体的正常生理活动，有“环境激素”之称，可导致免疫系统、荷尔蒙、生殖系统疾病乃至诱发癌症[14][15]．其致毒性不仅影响本代，而且会波及后代．对于大多数生物来说，有机氯农药都具有高毒性。由于人类早期认识的误