微生物降解土壤中农药残留

微生物降解土壤中农药残留摘 要 ：农药在人类防治农作物病虫草害中起到了重要作用，但因由农药残留对环境和人健康造成的威胁与伤害等问题值得关注。本文综述了微生物降解农药的机理、农药降解菌种类及获得途径、影

微生物降解土壤中农药残留 摘要 ：农药在人类防治农作物病虫草害中起到了重要作用，但因由农药残留对 环境和人健康造成的威胁与伤害等问题值得关注。本文综述了微生物降解农药的 机理、农药降解菌种类及获得途径、影响微生物降解农药的因素、微生物降解农 药应用和展望。 关键词： 农药残留；微生物降解；降解机理；基因工程菌 0.前言 我国是农业大国,农药尤其是化学农药的使用,依然是目前保证农作物增产、 稳产的重要的和有效的手段，很多农药喷施到农田后,只有5%左右的农药到达目 标害虫,而95%的农药残留在水体、土壤和农业生态系统中,它会通过食物链的富 集,最终进入到生物体内,严重影响了人类的身体健康。因此,对环境修复技术进 行研究和开发应用显得尤为重要。微生物降解与传统的物理、化学方法相比,具 有投入低、治理效果明显、不易产生副作用、可恢复和建设生态环境的特点,被 公认为是一种低成本的环境友好型去除污染物的方法。微生物降解的两大主体是 微生物和植物,而微生物以其代谢方式丰富多样、底物范围广的优点成为生物修 复技术中的主力军。 1.微生物降解农药的机理 微生物降解农药机理可大致分为两类:一类是共代谢作用，有些合成的化合 物不能被微生物降解，但若有另一种可供给的碳源和能源的辅助基质存在时，它 们则可被部分降解，这个作用称为共代谢作用；另一类是矿化作用，是指微生物 直接以农药作为生长基质，将其完全分解成无机物、CO2和H2O等。矿化作用是 最理想的降解方式，因为农药被完全降解成为无毒的无机物。 农药的微生物降解途径大致分为两种:酶促途径和非酶促途径。酶促反应即 是微生物本身含有可降解该农药的酶系基因，通过氧化、脱氢、还原、水解、合 成等作用直接作用于农药。或者，虽然不含降解该农药的酶系，但在农药胁迫下， 微生物的基因发生重组或改变，产生新的降解酶系。非酶促反应是指微生物活动 使环境的pH发生变化而引起农药降解，或产生某些辅助因子或化学物质参与农 药的转化。 微生物降解农药时的生化反应有：（1）还原反应，包括了硝基还原、还原 性脱卤、醌类还原等。（2）氧化反应，包括了羟化反应，如芳香族羟化、脂肪 族羟化、N－羟化；环氧化；N－氧化；P－氧化；S－氧化；氧化性脱烷基、脱卤、 脱胺。（3）缩合和共轭形成，缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物 相结合，从而使农药或其衍生物物失去活性。（4）水解反应，一些酯、酰胺和 硫酸酯类农药都可以被微生物水解的酯键，如对硫磷、苯胺类除草剂等。应该指 出的是，在微生物降解农药时，其体内并不是只进行单一的反应，多数情况下是 多个反应协同作用来完成对农药的降解过程的。