1、細菌FM326（Arthrobacter. sp）在不同水樣中對阿特拉津的降解摘 要為了解細菌FM326在不同水樣中對除草劑阿特拉津的降解作用，本實驗測定了在不同水樣（盤龍江下游水樣、農藥廠污水水樣、晉寧蔬菜地水樣）中細菌FM326對除草劑阿特拉津的降解效率。結果表明：（1）細菌FM326在盤龍江下游水樣、農藥廠污水水樣中有很強的生存能力，在晉寧蔬菜地水樣中某些細菌會影響細菌FM326的正常生長代謝，但隨著時間推移，這種影響會漸漸減弱，細菌FM326就能很好的降解阿特拉津。（2）隨著降解時間的加長，阿特拉津的濃度在不斷地減少。（2）降解阿特拉津3天后，阿特拉津濃度基本不再變化。據此得出：在不同

2、水樣中，細菌FM326有很強的生存能力和降解能力。關鍵詞：不同水樣、細菌FM326、阿特拉津濃度The Atrazine Degradation by Bacteria FM326 (Arthrobacter. sp) in different water samplesAbstractTo investigate the herbicide atrazine by bacteria FM326 in different water sample, this experience determined atrazine degradation efficiency by bacteria FM

3、326 in different water sample （the tail water sample of Panlongjiang River, the waste water sample of insecticide factory, the water sample of vegetable field in Jinning）. The result showed that: (1) The bacteria FM326 in the tail water sample of Panlongjiang River and the waste water sample of inse

4、cticide factory had strong ability of survival. Some bacteria in the water sample of Jinning vegetable field would affect the normal growth metabolism of bacteria FM326, but as time had gone by, the influence would be fade away, then the bacteria FM326 could degrade atrazine well. (2) With the degra

5、dation time became longer, the concentration of atrazine decreased. (3) After the degradation of atrazine had taken place for 3 days, the concentration of atrazine would be no longer changed. We could know that bacteria FM326 had strong ability of survival and degradation in different water sample.K

6、ey words：Different Water Sample; Bacteria FM326; The Concentration of Atrazine水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解1. 引言圖1 阿特拉津化學結構式阿特拉津，又名莠去津(Atrazine)，化學名稱為 2-氯-4-乙胺基-6-異丙胺基-1，3，5-三嗪。純品為無色結晶，原粉為白色粉末，純度在92 %以上1。阿特拉津是 1954-1955年發現的一種三氮苯衍生物，它能通過植物的根系和葉片進入植物體內，并沿木質部和韌皮部在植物體內移動，其溶解性好，被土壤吸附能力差，因而較易進入較深的土層，對深根性多年生草本植物有較強的抑

7、制作用。阿特拉津雖然是一種低毒除草劑，但它在環境中不易降解，水溶性強，持效期長，噴灑到土壤和作物表面后，僅有一小部分落到靶標上，大部分進入到土壤，易被雨水、澆灌水淋溶至較深土層，或是隨地表徑流進入河流、湖泊，對地下水和地表水造成污染。但正因為其低毒性，使得生物能夠在低濃度阿特拉津下長期存活，從而可能存在對機體產生亞急性損傷的潛在危害2。近年來，阿特拉津 因使用量大、殘留期長、環境水體中檢出率高3和具有內分泌干擾作用等而受到廣泛關注4。阿特拉津在世界范圍內已經使用了近 40 年, 其在環境中的擴散引起廣泛重視, 因此研究這種化合物的生物降解機理十分必要。雖然自1982年以來先后在諾卡氏菌屬(N

8、ocard ia)、 紅球菌屬(R hodococcus)、 不動桿菌屬(A cinetobacter)、 土壤桿菌屬(A g robacterium)和假單胞菌屬(P seudom onas)等多個細菌屬中分離到降解阿特拉津的菌株5。自 1995 年Wackett 實驗室從施用過阿特拉津的土壤中分離到假單胞菌ADP菌株6以后, 阿特拉津的生物降解機理研究獲得了迅速發展。此后, 又從根瘤菌屬(R hizobium)7以及棍狀桿菌屬(Clavibacter)8、 產堿桿菌屬(A lcaligens)和R alstonia 等多個細菌屬中分離到降解阿特拉津的細菌5。阿特拉津雖然是一種低毒除草劑，但

9、國外有研究表明，阿特拉津可能對人體具有致癌性，長期接觸阿特拉津會導致動物卵巢癌和乳腺癌的發生。阿特拉津不僅通過食物鏈的傳遞影響人體健康和使肝腎、心臟、血管出現中毒癥狀，而且也可能造成人類心血管系統發生問題和再生繁殖困難9。因此，阿特拉津被列為環境荷爾蒙的可疑物質，受到各國政府的監控10。所以水中的阿特拉津的降解是環境保護中的一項重要內容。實驗室已經篩選到阿特拉津降解菌FM326（Arthrobacter. sp），利用恒溫培養箱培養，在不同水樣中加入阿特拉津的同時加入降解菌FM326（Arthrobacter. sp)，研究降解菌FM326對阿特拉津的降解能力，以探明降解菌FM326（Arth

10、robacter. sp)在實驗室模擬條件下對水體中阿特拉津污染的修復作用。2試驗地點材料與方法2.1 試驗地點本試驗在云南農業大學、資源與環境學院，環境科學實驗室進行。2.2材料2.2.1水樣盤龍江下游水樣 ： 盤龍江源于昆明市北郊的崇山峻嶺之中，而后由北向南縱穿昆明城而過，從而成為了昆明四城區的分界線，水樣中含有大量氮、磷元素，屬于生活污水的典型水樣，具生活污水典型代表性。采用隨機取樣法取樣，分別于5個取樣點取樣，并將所采樣點的水樣混合。農藥廠污水水樣：農藥廠水樣中含有大量農藥成分以及特殊性質的的微生物，因水樣中含有大量化學物質，所以酸堿度可能會出現偏高或偏低。以此水樣實驗也具典型代表性。

11、直接用取水器在農藥廠排水口取樣，并將所采樣點的水樣混合。晉寧蔬菜地水樣：蔬菜地水樣因大多為蔬菜地里滲透出的水，水中雜物多，總不可殘渣含量大。有機質等營養物質含量高，氨氮含量高，氨氮是水體中的主要好氧污染物，會導致水體富營養化，也具典型代表性。采用隨機取樣法取樣，分別于5個取樣點取樣，并將所采樣點的水樣混合。水樣儲藏：水樣取回后，應低溫密封保存，防止受污染或變質。2.2.2農藥阿特拉津原粉阿特拉津原藥，純度98，山東濱農科技有限公司（由昆明農藥廠富民分廠提供）。2.2.3細菌細菌FM326（Arthrobacter. sp）菌懸液的制備：無菌操作臺提前用紫外燈殺菌15 min，在無菌操作臺上將F

12、M326（Arthrobacter. sp）的菌株接種于牛肉膏蛋白胨培養基中，置于120 r/min、30 的搖床上培養24 h，待菌株大量生長時，在無菌的條件下離心提取菌懸液（離心機設置為3900 r/min，時間為8 min）菌懸液在可見光分光光度計上測OD600=1.000 ，待用；2.3 試驗方法2.3.1水樣的理化性質檢驗測定其理化性質（pH、總不可殘渣、氨態氮）pH：用pH測定儀測定總不可殘渣：用孔徑0.45 m濾膜過濾混合水樣后烘干到恒重，再除去濾膜重量，需水樣20 mL氨態氮：分光光度法，需水樣20 mL2.3.2實驗步驟培養基制作：牛肉膏蛋白胨培養基：2 g蛋白胨和1 g牛肉

13、膏溶于100 mL自來水中，自來水中含有微量元素，有利于菌株的生長，并置于250 mL的錐形瓶中，用布條和紙封口，并用高壓蒸汽鍋溫度維持在125 殺菌30 min。稱取480 mg阿特拉津溶于4800 mL水樣中，配成阿特拉津濃度為100 mg/L的溶液，然后平均分成48瓶：分成a、b兩組：a.取其中18瓶于121 溫度下，滅菌；b.其余18瓶不做滅菌處理。a、b兩組中每組中各做一組c k（不加菌、12瓶），0 d（加菌、3瓶）、1 d（加菌、3瓶）、3 d（加菌、3瓶）、5 d（加菌、3瓶）四組平行試驗，然后置于120轉/分鐘、30 的搖床上培養培養，在培養零天時提取各組3個ck及0 d的阿

14、特拉津，一天時提取各組3個ck及1 d的阿特拉津；三天時提取各組3個ck及3 d的阿特拉津；五天時提取各組3個ck及5d的阿特拉津。提取方法：用干凈注射器于每個試驗組各提取10mL樣品，用0.22 m有無系濾膜過濾掉細菌，提取出阿特拉津。2.3.3阿特拉津濃度測定、制圖用液相色譜儀分別測定c k、1 d、3 d、5 d的平行試驗阿特拉津濃度，依據阿特拉津含量可做細菌FM326分別在滅菌與不滅菌的水樣中對阿特拉津的降解效率圖。2.4 數據處理和統計方法DPS7.05進行方差分析，多重比較用的LSD法。3. 結果與分析表1 盤龍江下游水樣、農藥廠污水水樣、晉寧蔬菜地水樣的理化性質Tab.1. Th

15、e physicochemical property of the tail water sample of Panlongjiang River, the waste water sample of insecticide factory and the water sample of Jinning vegetable field盤龍江水樣測定農藥廠水樣測定晉寧蔬菜地水樣測定總不可殘渣（g/L）344.3pH7.097.87.46氨氮(mg/L)0.420.33951.84253.1 盤龍江下游水樣、農藥廠污水水樣、晉寧蔬菜地水樣的理化性質從測定結果（表1）可以看出：三個水樣都受到了不同程

16、度的污染，晉寧蔬菜地水樣總不可殘渣含量大于農藥廠水樣，水中雜物更多，盤龍江水樣最小；農藥廠水樣PH大于晉寧蔬菜地水樣，更加偏向于堿性，盤龍江水樣最小，為中性水質；而氨氮測定中，晉寧蔬菜地水樣因大多為蔬菜地里滲透出的水，有機質等營養物質含量更高，氨氮是水體中的主要好氧污染物，會導致水體富營養化，所以晉寧蔬菜地水樣氨氮污染要更嚴重一些。幾種水樣分別代表了不同性質的水體污染，更能說明細菌FM326在水體中對阿特拉津的降解作用。3.2盤龍江水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解圖1盤龍江水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解Fig.1.The atrazine degradation by bacteri

17、a FM326 in water sample of Panlongjiang River 由圖1可以看出，在盤龍江水樣中，阿特拉津在接種細菌FM326的水樣中的降解速度遠遠大于在未接種細菌FM326處理中的降解速度。表明細菌FM326對水樣中阿特拉津的講解起主要降解作用，也能說明細菌FM326在盤龍江水樣環境中具有較強的生存能力。由圖1和每天試驗結果比較可以看出，在第1天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。而對照組間和加菌實驗組間無顯著差異。在第3天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；

18、不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。而對照組間和加菌實驗組間無顯著差異。在第5天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。而滅菌對照組和不滅菌對照組有顯著差異，加菌實驗組間無顯著差異。3.3農藥廠水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解圖2 農藥廠水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解Fig.2.The atrazine degradation by bacteria FM326 in water sample of insecticide factory由圖2可以看出，在農藥廠水樣中，阿特拉津在接

19、種細菌FM326的水樣中的降解速度遠遠大于在未接種細菌FM326處理中的降解速度。表明細菌FM326對水樣中阿特拉津的講解起主要降解作用，也能說明細菌FM326在農藥廠水樣環境中具有較強的生存能力。由圖2和每天試驗結果比較可以看出，在第1天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。而對照組間和加菌實驗組間無顯著差異。在第3天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異。而對照組間和加菌實驗組間無顯著差異。在第5天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對

20、照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。而滅菌對照組和不滅菌對照組有顯著差異，加菌實驗組間無顯著差異。3.4晉寧蔬菜地水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解圖3 晉寧蔬菜地水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解Fig.2.The atrazine degradation by bacteria FM326 in water sample of Jinning vegetable field 由圖3可以看出，在晉寧蔬菜地水樣中，雖然第一天沒有滅菌的實驗組阿特拉津降解速度不是很快，但在第二天時，其降解速度提升很快，降解量和滅菌的相差無幾。總體說來：阿特拉津在接種細菌FM326的水樣中的降解

21、速度大于在未接種細菌FM326處理中的降解速度。表明細菌FM326對水樣中阿特拉津的講解起主要降解作用，也能說明細菌FM326在農藥廠水樣環境中具有較強的生存能力。由圖3和每天試驗結果比較可以看出，在第1天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異。而滅菌對照組和不滅菌對照組無顯著差異，不滅菌加菌實驗組和滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。由圖3和表9可以看出，在第3天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。而對照組間和加菌實驗組間無顯著差異。由圖3

22、和表10可以看出，在第5天時，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。而對照組間和加菌實驗組間無顯著差異。4. 討論中國是農藥生產和使用大國，農藥生產企業已達2000家左右，據不完全統計，全國農藥工業每年排放的廢水約為 1.5 億噸。其中己進行處理的占總量的7%，處理達標的僅占與己處理的 l%。目前農藥工業的污染主要來源于生產過程中排放的廢水，包括合成反應生產水、產品精制洗滌水、設備和車間沖洗水等，導致排出的農藥廢水中含有許多對生態環境有害的農藥母體化合物及其中間合成產物，必須經過處理后才可以向環境中排放。微生物處理法

23、是目前農藥生產廢水處理中比較經濟、有效的方法，如在生化處理系統中投加高效降解菌可大幅度提高降解能力，尤其能提高難分解的有機物的分解率。但是，由于受農藥生產廢水的理化性質限制。生物處理往往難于達到預期的目的要求。例如，在阿特扎津生產廢水的生物治理中，含鹽量高就是限制生物處理的效果的關鍵因子之一。目前農藥廠的阿特拉津廢水處理大多采用物理(超聲沉降)和化學(雙氧水氧化)聯合作用法，其缺點一是成本較高，二是排放廢水中阿特拉津的濃度仍然偏高，有時會超過5 mg/L 的國家標準( GB21523-2008 )11。因此，阿特拉津被列為環境荷爾蒙的可疑物質，受到各國政府的監控。所以水中的阿特拉津的降解是環境

24、保護中的一項重要內容。盤龍江水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解試驗中，第1天、第3天和第5天滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異，說明在滅菌和不滅菌的情況下，細菌FM326對阿特拉津起到了降解的作用。盤龍江水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解試驗中，0天時，不滅菌對照組和不滅菌加菌實驗組阿特拉津含量差不多相同，滅菌對照組和滅菌加菌實驗組阿特拉津含量差不多相同；第1天和第3天對照組間和加菌實驗組間無顯著差異；第5天滅菌對照組和不滅菌對照組有顯著差異，加菌實驗組間無顯著差異。說明細菌FM326降解阿特拉津時盤龍江水樣中

25、存在的微生物及一些有機物等物質對阿特拉津可能存在一定的吸收或降解作用，但起到關鍵降解作用的還是細菌FM326。農藥廠水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解試驗中，第1天，第3天和第5天滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，說明在滅菌和不滅菌的情況下，細菌FM326對阿特拉津起到了降解的作用。農藥廠水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解試驗中，0天時，不滅菌對照組和不滅菌加菌實驗組阿特拉津含量差不多相同，滅菌對照組和滅菌加菌實驗組阿特拉津含量差不多相同；第1天和第3天對照組間和加菌實驗組間無顯著差異；第五天滅菌對照組和不滅菌對照組有顯著差異，加菌實驗組間無顯

26、著差異。說明細菌FM326降解阿特拉津時盤龍江水樣中存在的微生物及一些有機物等物質對阿特拉津肯能存在一定的吸收或降解作用，但起到關鍵降解作用的還是細菌FM326。晉寧蔬菜地水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解試驗中，第1天，滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異。說明在滅菌和不滅菌的情況下，細菌FM326對阿特拉津起到了降解的作用。而滅菌對照組和不滅菌對照組無顯著差異，不滅菌加菌實驗組和滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異。說明在晉寧蔬菜地水樣中存在某種物質在開始時影響細菌FM326降解阿特拉津。晉寧蔬菜地水樣中細菌FM326對阿

27、特拉津的降解試驗中，第3天和第5天滅菌對照組與滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異；不滅菌對照組與不滅菌加菌實驗組有顯著差異，且達到極顯著差異，說明在滅菌和不滅菌的情況下，細菌FM326對阿特拉津起到了降解的作用。晉寧蔬菜地水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解試驗中，0天時，不滅菌對照組和不滅菌加菌實驗組阿特拉津含量差不多相同，滅菌對照組和滅菌加菌實驗組阿特拉津含量差不多相同；第1天和第3天對照組間和加菌實驗組間無顯著差異；第5天滅菌對照組和不滅菌對照組有顯著差異，加菌實驗組間無顯著差異。說明細菌FM326降解阿特拉津時盤龍江水樣中存在的微生物及一些有機物等物質對阿特拉津肯能存在一定的吸

28、收或降解作用，但起到關鍵作用的還是細菌FM326。5. 結論以上實驗表明：在不同自然水樣中細菌FM326對阿特拉津的降解實驗結果表明：（1）在不同自然水樣中細菌FM326對阿特拉津有很強的降解能力。（2）細菌FM326在盤龍江下游水樣、農藥廠污水水樣中有很強的生存能力。而在晉寧蔬菜地水樣中某些細菌會影響細菌FM326的正常生長代謝，從而影響阿特拉津的降解，但隨著時間推移，這種影響會漸漸減弱，細菌FM326就能很好的降解阿特拉津。據此得出：在不同水樣中，細菌FM326有很強的生存能力和降解能力。參考文獻1 周寧，孟慶娟，王榮娟. 除草劑阿特拉津微生物降解研究進展，東北農業大學學報，39(9)：

29、136-139.2陳家長,孟順龍,胡庚東.阿特拉津對雄性鯽魚血清雌二醇含量的影響J.生態學雜志, 2007 ,26 (7): 25-30. 3GRAYMORE M , STAGNITTI F , AIIINSON G . Impacts of atrazine in aquatic ecosystemsJ. Environment International ,2001,26(7) :483-495. 4HOPENHAYN R C , STUMP M I, BROWNING S R Regional Assessment of atrazine exposre and in cadence of breast and ovarian cancers in