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扑草净(2-甲硫基-4,6-双异丙基-1,3,5-三嗪)是一种高效低毒、选择性三嗪类除草剂,广泛用于玉米、甘蔗、大豆、花生、棉花、水稻等作物的禾本科和阔叶杂草防治,因其持效期长、在环境中难以降解,易造成地表水、地下水和土壤的污染。微生物修复因其投入成本低,环境友好等优点,被广泛应用于农药的残留污染修复上。本论文从农药厂废水处理系统污泥中分离出一株扑草净降解菌,研究了降解菌株的分类地位、生长特性以及对扑草净的降解特性与降解途径,以期为水体和土壤中三嗪类除草剂残留污染的修复提供菌质资源与技术支撑,主要研究结果如下:1、从山东滨州农药厂废水处理系统污泥中分离到一株能利用扑草净为唯一碳源和能源生长的菌株JW-1,通过形态学、生理生化特征和16S r DNA序列同源性分析,将菌株JW-1鉴定为白色杆菌,命名为Leucobacter sp.JW-1。Leucobacter sp.JW-1最适生长p H值为7.5,最适生长温度为30℃。2、Leucobacter sp.JW-1降解扑草净主要受p H值、温度、接菌量和扑草净初始浓度等因素影响。通过单因子控制变量法实验,确定菌株JW-1降解扑草净的最优条件。结果表明:在初始接菌量(OD600=0.6)为0.3 m L(1.2×109 cfu/m L)、温度为30℃,p H分别为5.0、6.0、7.0、8.0和9.0的基础盐液体培养基中,JW-1对50 mg L-1扑草净的降解半衰期分别为4.51、4.50、2.19、2.11和2.80 h;在初始接菌量(OD600=0.6)为0.3 m L(1.2×109 cfu/m L)、p H为8.0,培养温度分别为20、25、30、37、42和47℃时,50 mg L-1扑草净的降解半衰期分别为11.37、4.25、2.85、1.38、1.26和1.89h;在p H 8.0、培养温度为37℃,初始接菌量(OD600=0.6)分别为0.1、0.3、1.0、2.0和4.0 m L(1.2×109 cfu/m L)时,200 mg L-1扑草净的降解半衰期分别为21.30、3.76、0.86、1.08和1.12 h;在初始接菌量(OD600=0.6)为0.3 m L(1.2×109 cfu/m L)、p H 8.0、培养温度为37℃,JW-1对初始浓度为50、200和400 mg L-1扑草净的降解半衰期分别为0.97、3.71和5.54 h。结果差异显著性分析(p≤0.05)表明:Leucobacter sp.JW-1降解扑草净适宜p H范围为7-8,适宜温度范围37-42℃,200 mg L-1扑草净适宜初始接菌量为1.0 m L。3、利用GC、HPLC、LC-HRMS分析手段,结合已知标准品的定性定量分析,Leucobacter sp.JW-1降解代谢扑草净的主要产物为:羟基扑灭津(2-氯-4,6-双异丙氨基均三嗪)、甲硫醇、二甲基二硫、异丙基氰尿酰胺(6-异丙氨基-2,4-二羟基均三嗪)、氰尿酸(2,4,6-三羟基均三嗪)。菌株JW-1降解扑草净可能途径为:扑草净首先水解脱甲硫基生成羟基扑灭津和甲硫醇,甲硫醇氧化生成二甲基二硫,羟基扑灭津通过水解脱氨基反应生成异丙基氰尿酰胺,异丙基氰尿酰胺再水解脱去一分子异丙氨,最终生成氰尿酸,但菌株JW-1不能进一步降解氰尿酸。该途径是微生物降解扑草净的新途径。4、Leucobacter sp.JW-1对其它三嗪类除草剂降解实验表明,培养4 d后,50 mg L-1的莠灭净、西草净、莠去津、扑灭津、西玛津、特丁津、扑灭通和莠去通的降解率分别为100.0%、99.4%、51.6%、46.6%、29.6%、15.0%、14.5%和3.1%,对特丁通、嗪草酮、氰尿酸基本无降解效果,表明Leucobacter sp.JW-1对三嗪类除草剂的降解能力大小为“净”类>“津”类>“通”类。5、通过提取Leucobacter sp.JW-1细胞的粗酶液和酶降解实验,发现菌株JW-1产生的扑草净水解酶位于细胞内,粗酶液与50 mg L-1扑草净作用2 h,扑草净去除率可达99.9%;扑草净粗酶液的活性随温度升高先增加后减弱,最适酶降解温度为42℃,与菌株JW-1降解实验的最适温度基本一致。