草铵膦降解菌的筛选、鉴定及固定化研究

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tandr001
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草铵膦因高效、低毒等原因被广泛引用,但其潜在危害易被人们忽视。草铵膦有着较强的水溶性和持效性,在田间施用草铵膦农药易发生迁移,从而污染地表水和地下水,最终对哺乳动物产生毒害作用。本研究采用实验筛选的草铵膦降解菌ST-3,以海藻酸钠和聚乙烯醇作为载体制备固定化小球,通过优化制备条件,在提高固定化小球包埋率的同时也增强小球的机械性能,最后通过室内模拟探究固定态及游离态ST-3对草铵膦污染的土壤、水体进行降解效果分析。通过试验,为固定化降解菌的实际应用提供一定的科学依据。具体研究内容如下:1.试验共筛出6株菌株,通过驯化复筛后最终获得2株菌株,经过形态观察、生理生化鉴定及16Sr RNA鉴定确定TR-2为霍马氏肠杆菌、ST-3为植物乳杆菌,由于霍马氏肠杆菌为肠道致病菌,后续试验则采用植物乳杆菌进行。2.通过单因素及正交试验确定菌株ST-3最佳生长条件为:培养温度35℃、p H 7.0、接种量3%,并绘制ST-3的生长曲线,结果表明:ST-3在0~6 h为生长延缓期,8~24 h为对数生长期,24~30h达到生长稳定期,30 h后则进入衰亡期。3.对菌株ST-3的降解特性研究得出,0~8 h期间对草铵膦的降解无明显反应,16~48 h降解草铵膦效率显著提高,48 h后降解草铵膦速度缓慢,在48 h对草铵膦降解率最高为56.21%4.试验以包埋率和对草铵膦的降解率为考察标准,在海藻酸钠(包埋法)、海藻酸钠+聚乙烯醇(吸附包埋法)、海藻酸钠+壳聚糖(交联包埋法)中选取最优固定化材料,最终确定包埋率为77%、降解率为57%的海藻酸钠+聚乙烯醇为最终材料。通过响应面优化后的材料配比为:海藻酸钠1.48%、聚乙烯醇9.79%、氯化钙1.98%,在此条件下制备的固定化小球大小均匀,机械性能和传质性能良好,通过扫描电镜观察小球的表面凹凸不平且疏松多孔,可为微生物提供大量的有效接触和附着的表面积,有利于营养物质吸收及代谢废物运输。5.固定态及游离态ST-3在人工模拟水体中对草铵膦的降解率为61.78%、50.26%,降解率提高了11.52%;在人工模拟土壤中固定态及游离态ST-3对草铵膦的降解率为50.45%、41.90%,降解率提高了8.55%,并且固定化小球的经过6次重复降解试验测试,其降解率均在30%以上。
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