2株Fe（Ⅲ）/腐殖质还原菌的还原特性及其对百草枯偶联降解的生物—化学机制

发布时间：2023-01-06 09:14

　　Fe（Ⅲ）/腐殖质还原是沉积物、淹水土壤、污泥等厌氧环境中普遍存在的微生物呼吸代谢形式,该过程不仅是重要的生物地球化学过程,同时能够降解环境中的某些有机污染物,并促进有机碳的代谢。具有Fe（Ⅲ）/腐殖质还原功能的微生物被认为是还原过程的关键,成为研究热点。百草枯在热带水稻土中使用频繁,并且由于在土壤中极强的吸附作用而产生残留。研究表明,厌氧条件下,有机质存在时能促进微生物对百草枯的降解,但促进机制未见报道。由于百草枯氧化还原电位很低,所以推测百草枯可能可以作为Fe（Ⅲ）/腐殖质还原过程的电子供体而被氧化降解。 本文从曾施用百草枯农药的水稻土中分离纯化得到两株耐受百草枯的Fe（Ⅲ）/腐殖质还原菌,分别是PQ01和PQ02,研究其厌氧还原特性,并选取菌株PQ02,以百草枯为电子供体,Fe（Ⅲ）/腐殖质为电子受体,研究在该还原体系中Fe（Ⅲ）/腐殖质介导百草枯厌氧降解效果,并对降解机理进行初步探讨。主要研究结论如下： （1）菌株PQO1为弯曲假单胞菌,最佳单因子培养条件分别为：YPG培养基、生长温度25-37℃、pH6-9、NaCl浓度0-5%。菌株PQ02为阴沟肠杆菌,最佳单因... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
1 研究概况
    1.1 百草枯
        1.1.1 百草枯作用方式和选择机理
        1.1.2 百草枯的环境命运特征
        1.1.3 百草枯微生物降解
    1.2 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌研究概况
        1.2.1 环境中的铁氧化物及腐殖质
        1.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌的生物多样性
        1.2.3 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原机理
        1.2.4 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌生理生化特性
        1.2.5 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原的环境意义
2 本论文研究目的、意义与主要内容
    2.1 研究目的及意义
    2.2 研究内容
    2.3 技术路线
3 百草枯耐受Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌的分离与鉴定
    3.1 实验材料
        3.1.1 供试土壤
        3.1.2 实验试剂
        3.1.3 培养基组成
    3.2 实验方法
        3.2.1 富集培养体系构建
        3.2.2 菌株分离纯化及保藏
        3.2.3 菌种鉴定
        3.2.4 菌株最佳单因子培养条件优化
        3.2.5 还原产物测定
    3.3 结果与分析
        3.3.1 PQ01菌株特性及鉴定
        3.3.2 PQ02菌株特性及鉴定
    3.4 小结
4 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌的还原特性研究
    4.1 实验材料
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 厌氧体系培养基组成
        4.1.3 菌悬液制备
        4.1.4 铁氧化物制备
    4.2 实验方法
        4.2.1 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌电子供体实验
        4.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌电子受体实验
        4.2.3 检测项目与方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 菌株PQ01结果与分析
        4.3.2 菌株PQ02结果与分析
    4.4 小结
5 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原偶联降解百草枯的生物-化学机制
    5.1 实验材料
        5.1.1 实验试剂
        5.1.2 厌氧体系培养基组成及菌悬液制备
    5.2 实验方法
        5.2.1 百草枯电子供体验证实验
        5.2.2 铁氧化物介导百草枯厌氧降解机制
        5.2.3 腐殖质介导百草枯厌氧降解机制
        5.2.4 检测项目与方法
    5.3 结果与分析
        5.3.1 百草枯电子供体实验
        5.3.2 铁氧化物介导百草枯厌氧降解机制
        5.3.3 腐殖质介导百草枯厌氧降解机制
    5.4 小结
6 讨论与结论
    6.1 讨论
        6.1.1 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌种类
        6.1.2 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌的电子供体、电子受体谱
        6.1.3 Fe(Ⅲ)/腐殖质介导有机污染物降解
        6.1.4 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原偶联百草枯降解生物-化学机制
    6.2 结论
        6.2.1 百草枯耐受Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌的分离与鉴定
        6.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原菌的还原特性研究
        6.2.3 Fe(Ⅲ)/腐殖质还原偶联百草枯降解生物-化学机制
    6.3 本研究创新之处
    6.4 本研究不足之处
参考文献
已发表和待发表论文
专利申请
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]海河干流及河口地区土壤中有机氯农药的分布特征[J]. 赵龙,侯红,郭平毅,周友亚,李发生.  环境科学. 2009(02)
[4]微生物铁呼吸机制研究进展[J]. 许伟,胡佩,李艳红,李晓敏,周顺桂.  生态学杂志. 2008(06)
[5]广东省典型区域农业土壤中六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）的残留及其分布特征[J]. 杨国义,万开,张天彬,罗薇,高原雪,万洪富.  环境科学研究. 2008(01)
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[7]Fe（III）的微生物异化还原[J]. 贺江舟,曲东,张莉利.  微生物学通报. 2006(05)
[8]百草枯污染土壤的微生物生态效应[J]. 邓晓,李勤奋,陈照,陈淼,张雪.  中国农学通报. 2006(08)
[9]海南省大面积推广应用除草剂的成效[J]. 周传波,肖敏,吉训聪,陈文,梁安源,陈景仁.  杂草科学. 2006(02)
[10]红壤稻田土壤溶解有机碳含量动态及其生物降解特征[J]. 焦坤,李忠佩.  土壤. 2005(03)

博士论文
[1]碳源对水稻土中铁还原特征和铁还原菌多样性的影响[D]. 易维洁.西北农林科技大学 2011



本文编号：3728073