关于生物降解论文范文资料

根本就是无解的项目，实验室里搞搞就算了，放在大田里搞，变化因因素太多了，除非农药百分百降解矿化了，这可能吗？否则代谢不完全的中间体是否有志毒还说不定，还要做急性和遗传的毒理试验，总之，不好搞，说能搞，都是怱悠

面对当前食品行业的激烈竞争，精美的食品的包装是取胜的一大法宝。下面是我带来的关于食品包装 毕业 论文的内容，欢迎阅读参考!食品包装毕业论文篇1：《浅谈食品包装设计》 摘要：“民以食为天”说明食品在人类生存中的重要性。食品作为人们生活中必需的消费型产品，其包装设计应体现其独特的特征。包装设计功能的发挥，直接影响着产品在流通过程中的质量以及被消费者接受的程度。本文从设计原则、视觉、 市场营销 、环保、法律事宜等角度对食品的包装设计进行了一系列的探析，以适应当前科学、安全、环保的食品包装。 关键词：食品包装 原则 效果 科学技术的发展和应用，使现代社会的包装设计丰富多样，对不同产品的包装要求也日趋精细严格，食品作为人类生存必需的商品，其包装具有特殊的要求。作为传达食品信息功能的载体，包装是保证食品达到其价值和使用价值的重要组成部分，承载着食品安全保护、信息传达和品牌宣传的重任，同时，它也是一门集技术学、美学、营销学为一体的艺术科学。食品的包装设计通过对食品安全保护、科技美学和商品美学的思考和实践，在资源最优化的情况下达到最佳效果。 一、包装设计原则 功能原则 从字面上讲，“包装”一词，“包”即为包裹，“装”即为装饰。包装在流通过程中要起到保护商品的作用，合理的使用方式可以提高产品的使用价值，要防止商品在流通过程中受到物理性的损坏，达到耐压、防震动、防冲击，还有 其它 形式的包装要发挥防光线辐射、防潮等方面的保护作用。产品包装一方面要体现科学技术的特征。应当充分利用当代的科技成果，不断产生新的形式，在保护产品的同时,也强化包装的视觉效果。另一方面，设计本身应符合消费者的求便心理和求实心理，引起购买欲望和购买行为。这是对消费者利益保护的要求，也是对包装本身应当遵从的原则。2009年2月28日第十一届全国人民代表大会通过《中华人民共和国食品安全法》第四章第二十七条:食品生产经营应当符合食品安全标准第七项规定：直接入口的食品应当有小包装或使用无毒、清洁的包装材料、餐具。 适应原则 市场经济的发展，商品全球性的流通，食品也迎来了巨大的竞争和发展的机会。包装设计是增强产品竞争力非常必要的手段。针对不同地域、 文化 观念、年龄层次的消费群体，设计出不同品种、形状、大小、口味，成分等的包装形式，既促进产品的流通，形成对品牌的延伸，也是文化的流通。当然，包装设计的结构与形式和产品本身的使用价值是决定产品目的最主要的两个因素。 审美原则 “美感带来的好处”是：当与缺乏美感的商品并置时，有美感的商品更具有吸引力，更能开启人们的消费意识。随着人们对食品包装的重视，对其的审美要求也在不断提高。理解平面包装设计，必须要理解构图。即为了达到视觉传达和商品宣传展示的目的而对设计中各种要素的精心安排。食品的包装设计应是艺术形式和时代相结合的体现，既能从 传统文化 中吸取精华，又能体现现代设计特征，创作出具有时尚美、健康美的作品。 二、设计元素 版式 包装设计就编排类型：常用的有横排、竖排、圆形、阶梯、草排、集中、对应、重复、轴心等形式，也可结合使用。可读性、形状、风格款式、内容含量(阅读所需时间的长短)、尺寸、画面条理都会影响传达效果。 文字内容 包装设计的文字是向消费者传达食品信息最直接的途径和手段，内容有：食品名称、宣传性文字、功能 说明文 字、原料文字等。《中华人民共和国食品安全法》第四十一条：食品经营者销售散装食品，应当在散装食品的容器、外包装上标明食品的名称、生产日期、保质期、生产经营者名称及联系方式等内容。 品牌名称、口味、容量等主要内容都安排在主视展示面上。生产厂家、配料、存储条件、生产日期等内容多编排在侧面或背面，并采用规范印刷字体。合理的字体种类、粗细、字距、位置，都是文字设计中应考虑的，字体结构可进行变化或修饰，以增强文字的内在含义和表现力。同时避免使用难以识别的繁体字降低品牌的识别性和宣传效果。 图像传达 图像可采用插画、图标、装饰图形(具象和抽象)、字符和照片等多种风格形式，不同风格的视觉语言构成多种视觉刺激效果。如美味诱人的插画和食品漂亮的“特写”镜头表现令人垂涎欲滴的场景，能很好地取悦消费者的感官。香味、口味和温度都可以在包装设计中通过视觉的方式传达给消费者。图像可具有:展示产品、描绘目标消费者和潜在消费者、构建特定情调和氛围、建立产品可信度、激发消费者食欲的作用，以达到传达食欲诱惑力，表现生活方式，暗示情绪和说明食品使用 方法 的效果。图像效果的好坏取决于能否准确地传达出产品个性和产品特征。消费者对图像的感知因文化、地域等因素而异。另外图案中装饰花纹不应滥用，应根据产品的属性、档次等特点准确运用。 色彩传达 生物学家尼古拉斯・亨弗莱把人类感知色彩的能力归因于对愉悦感的渴望和生存的需要。色彩是包装设计中对消费者最具有吸引力的因素。消费者最先识别出的色彩能够突出产品的特色而引起消费者关注其它方面的特征，所以色彩在传达商品信息、宣传商品理念、吸引消费者方面具有很强的作用。 三、包装结构和材质 包装设计在食品流通中发挥着重要的保护作用。包括在运输过程中的防压保护，卫生保护、温度保护、光线保护。所以在设计过程中要考虑商品属性、包装材质、包装规格。包装的结构和材料直接影响运输过程中产品的完整性，进而影响消费者对产品的满意度，因此结构和材料的选取是最关键的。结构和材料的选择，取决于市场上存在的现有资源，有时则要借鉴新的科学技术和新的发明。科技的进步和新材料的应用影响着包装水平的提高，为包装设计的实践提供了保证。设计方案要考虑产品包装的成本，根据不同档次的产品使用不同的材料。适度包装是食品包装应遵循的准则。 四、结语 3“R”― 降低(Reduce)、再利用(Reuse)和再回收(Recycle)已成为消费文化的一部分，采用绿色环保材料减少资源的浪费和对环境的污染已经成为包装设计的必然趋势。 参考文献： [1](美)桑德拉・A・克拉索维克.包装设计：品牌的塑造[M].上海人民美术出版社 [2]徐勇民.设计心理学[M].湖北长江出版集团 [3]原研哉.设计中的设计[M].山东人民出版社 [4] 2009年2月《中华人民共和国食品安全法》 [5]张道一.设计在谋[M].重庆大学出版社 食品包装毕业论文篇2：《浅谈 儿童 食品包装》 摘 要：在市场竞争日益激烈的今天，儿童食品包装不再是简单的"包裹"，而是需要从造型、色彩、方便运输等方面进行巧妙设计的包装，以刺激消费者的购买欲。 关键词：儿童 食品 包装 儿童，是指年龄在12岁以下的社会群体。在儿童心理学里，儿童的年龄段很长，从初生至十七八岁都属于儿童，而且根据心理发展的特点，把儿童心理发展划分为：乳儿期(初生至1岁)、 婴儿期(1至3岁)、学前期或幼儿期(3至6岁)、学龄初期(6至12岁)，学龄中期或少年期(12至15岁)、学龄晚期或青年期(15至18岁)。 儿童食品，即指专为18 岁以下各年龄段儿童设计生产的，符合儿童生理需要的安全营养食品。儿童食品根据不同的标准有不同的分类，比如，根据食品的特点和适用性，儿童食品可以分为婴幼儿食品、儿童强化食品、儿童保健食品、特殊儿童食品、学生营养餐，以及适合儿童休闲时食用的各类型食品。这里所要讨论的包装是指最后一类――儿童休闲类食品的包装。传统意义上讲 ，对儿童食品进行包装可以保护儿童食品不受损害，并方便食品运输。在市场竞争日益激烈的今天，儿童食品的包装还能起到了宣传推销产品的作用。因此，对于儿童食品包装不再是简单的“包裹”，而是需要从造型、色彩、方便运输等方面进行巧妙设计的包装，以刺激消费者的购买欲。 一、儿童的特点分析 1.儿童的天性活泼好动，好奇心强，凡是有趣的东西都能对其产生极强的诱惑力。天文学家卡尔说过“每个孩子在他们幼年的时候都是科学家，因为每个孩子都和科学家一样，对自然界的奇观满怀好奇和敬畏。” 另外，所设计的儿童商品要求新求异，常见的东西对儿童往往没有什么吸引力，一些生活中见不到的事物常能吸引儿童的眼球，这从儿童喜欢看动画片中可以得到印证。同样，在对儿童食品进行包装设计时，我们要选取一些有趣好玩的外形，并搭配特殊醒目的色彩，产品就更诱人。 2.儿童期是 智力开发 的最佳时期，多元智能包括：空间智能、音乐智能、身体运动智能、逻辑智能、语言智能、自我认识智能。在设计儿童食品包装的时候也要考虑到包装有一定的益智性，就是通过包装设计及其配套物方面，加入启迪儿童智力开发方面的内容，如一些游戏性的趣味 故事 ，或小玩具小拼图等。在包装的外型上及开启方式上要仔细的分析和琢磨，在包装的开启上要设计引导标识，儿童会根据提示和标识完成包装的开启。 3.儿童有很强的自尊心和个性，遇到问题时会犹豫不决。一般情况下，不愿被人否定，所以在选择商品的时候显得犹豫不决。我们经常可以看到的是，儿童在同一类商品面前，犹豫不决，在决定买其中一个商品之前，可能已经放弃了很多种商品。同样，针对儿童这一消费心理，好的包装设计就显得极其重要，一个能吸引儿童的包装，会使儿童毫不犹豫地作出购买的选择。 4.儿童的模仿能力极强，别的小朋友有什么，自己也想要得到，儿童想要和他人保持一致，也想和成人(比如父母或者自己喜欢的人)保持一致。这样，他们才感到平等，在本能性消费逐渐趋于成熟的同时，社会性消费也得到了很大的发展，尤其学前时期出现明显的炫耀心理。学龄儿童的社会性需要更是多种多样。比如，看到一部动画片有一支枪、或者一个宠物，孩子就会索要，以保持自己与他人的一致。 二、儿童包装的外形安全与材质安全 经过调查，我们发现部分儿童食品的弧形包装设计，能很好的保护儿童的人身安全，同样，儿童包装多选用多边形或弧线形的设计，尽量避免90度角的设计。 儿童食品包装既要保证食物不损坏，不变质，不污染，包装材料无毒等。也需要在遇热或冷冻等大的环境改变时，包装材料依然有很强的稳定性，仍然保持无毒无害。而且这种材料最好还可降解，可利用，可回收。一般食品包装袋里还放有干燥剂，而干燥剂的包装也同样要选用无毒无害的材料。现有儿童食品包装提倡环保型，这也使儿童从小养成厉行勤俭节约的好习惯。 三、色彩在儿童食品包装中的作用 促销作用。经调查，儿童挑选食品外包装一般来说更偏向于明亮的、颜色绚丽的食品包装，对于设计偏暗和色彩单一的包装食品少有问津。 味觉暗示。儿童的联想能力很是丰富，不同的颜色，可以让儿童联想到不同食物的味道，他们会习惯性地根据自己已有的色彩 经验 ，从包装的色彩中来感受食品的味觉，如红色的，可能会联想到辣椒，紫色的，可能会想到葡萄等。 树立品牌形象。一个成功的色彩包装设计，能够让儿童从脑海中记住这个品牌，当再次看到这个颜色的时候，对颜色的熟悉感会在第一时间联想到这个品牌的食物。从而促进儿童的消费需要。 有了上面这些对色彩基础的认识，那我们就要从三方面对儿童食品包装进行设计。根据大多数儿童心理特征来选择合适的色彩基调。 1.一般来说选用明丽度比较高的暧色系来进行设计，如淡黄，橘黄，橘红这些都是普遍受儿童喜欢的颜色。 2.食品味道与儿童对色彩的联系紧密。如红橙的果实一般给人甜的感觉，那就用红橙色材料来作为甜食的包装物等。 3.色彩要和图形相结合，通过两相结合来形象地表现食品的味道。让孩子看一眼就流口水的颜色和图形的包装，就是要追求的境界。从原理上来说也很简单，就是用所有的设计元素来共同表现食品的味觉信息。 总之，通过对儿童食品包装的研究分析，我们知道现代的儿童食品包装已经不是传统意义上的“包装”了，它是集娱乐、功用、文化、健康于一体的“艺术作品”了。 参考文献 [1]徐静. 儿童食品包装的补色效应与消费心理研究[D].青岛理工大学，2012. [2]毛璞. 浅论儿童食品包装色彩[J]. 文学界(理论版)，2012，06：235-236. [3]赵立新. 儿童食品包装图形语言的表现形式与运用[J]. 轻工科技，2012，12：99-100. 食品包装毕业论文篇3：《食品绿色包装发展策略》 摘 要:我国包装工业在保持多年高速发展的同时，仍存在过度包装严重、废弃物回收及资源有效利用率低等诸多问题。提倡绿色包装，树立绿色包装理念对人类生命健康及环境保护有重要意义。本文主要阐述了绿色包装的含义、必要性、包装材料及发展绿色包装的策略。 关键词：绿色包装;定义材料;策略 一、绿色包装概述 绿色包装是指能够循环再生利用或降解，节约资源和能源，并且在包装产品的整个生命周期中(从材料、制品加工到废弃物处理全过程)能够对人体健康及环境不造成公害的适度包装。绿色包装又可以称为无公害包装，它是以天然植物为原料研制而成，对生态环境和人类健康无害，有利于回收利用，易于降解、可持续发展的一种环保型包装。 二、绿色包装材料分类 绿色包装材料就是对人体健康无害，对生态环境有良好保护作用和回收再用的包装物料。 (一)重复再用和再生的包装材料 重复再用包装，如啤酒、饮料、酱油、醋等包装采用玻璃瓶反复使用 。再生利用包装，例如聚酯瓶回收后，可用物理和化学两种方法再生。物理方法是指直接彻底净化粉碎，无任何污染物残留，经处理后的塑料再直接用于再生包装容器。 化学方法是指将回收的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)洗涤粉碎之后，在碱性催化剂作用下，使PET全部解聚成单体或部分解聚成低聚物，纯化后再将单体或低聚物重新聚合成再生PET树脂包装材料。 包装材料的重复利用和再生，仅仅延长了塑料等高分子材料作为包装材料的使用寿命，当达到其使用寿命后，仍要面临对废弃物的处理和环境污染问题。 (二)可食性包装材料 20世纪70年代，普鲁兰树脂作为人工合成可食性包装膜，已工业化生产。它可作粘性、中性、非离性的不胶化水溶液，其水溶液经干燥或热压制后可做仪器包装，其光泽、强度、耐折性能都比高链淀粉制得的薄膜好。 几十年来,大家熟悉的糖果包装上使用的糯米纸及包装冰激淋的玉米烘烤包装杯都是典型的可食性包装。我国早在12～13世纪就已用蜡来涂桔子、柠檬来延缓它们的脱水失重，延长果蔬货架寿命。现在一般采用的可食性保鲜膜，已发展成具有多种功能性质的，具明显的防水性及一定的可选择透气性，因而在食品工业，尤其在果蔬保鲜方面，具有广阔的应用前景。 (三)可降解材料 可降解塑料包装材料具有传统塑料的功能和特性，又可以在完成使用寿命之后，通过阳光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用，可以在自然环境中分裂降解和还原，最终以无毒形式重新进入生态环境中，回归大自然。包装材料的可降解形式有光降解、生物降解、化学降解(氧降解、光/氧降解、水降解)等。 1、光降解型 聚合物在光照下受到光氧作用吸收光能，主要是紫外光，发生断链反应而降解成为对环境安全的相对分子质量低的化合物。这类对光敏感的聚合物，称为光降解高分子材料，如乙烯基酮等。 2、生物降解型 生物降解高分子材料是指在自然环境中通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料，根据降解特性，它又可以分为部分降解型和完全降解型，如生物塑料和淀粉塑料等。 (四)纸材料 纸的原料主要是天然植物纤维，在自然界会很快腐烂，不会造成环境污染，也可回收重新造纸。纸材料还有纸浆注型制件、复合材料、建筑材料等多种用途。纸浆模塑制品具有质轻、价廉、防震等优点，还具有透气性好，有利于生鲜物品的保鲜，在国际商品流通上，被广泛用于蛋品、水果、玻璃制品等易碎、易破、怕挤压物品的周转包装上。 随着科学技术的快速发展和人们对环境保护的日益关注，包装用纸正向功能性发展。 三、实施绿色包装的策略 绿色包装的概念深入人心，实施绿色包装还需要政府和企业的共同努力。 (一)政府方面 制定和完善绿色包装材料法律制度。可借鉴发达国家的经验，主要有以下几种:一是以立法形式规定禁止使用某些有毒有害包装材料，如立法禁止使用含有铅、汞和铜等成分的包装材料;二是建立存储返还制度，禁止使用不能再利用的器具和不能达到特定的再循环比例的包装材料。许多国家规定，含酒精饮料及软饮料一律应使用可循环使用的容器，若不能达到这一标准，则拒绝进口;三是实行税收优惠或罚金等“绿色税”制度:即对生产和使用包装材料的厂家，根据其生产包装的原材料或使用的包装中是否安全，或部分使用可再循环的包装材料，分别给于免税、低税优惠，以鼓励使用可再生的资源;四是倡导适度包装。如美国就以商品包装复杂豪华程度按照一定的比例作了规范限制，过度包装超出要求则重罚，以此迫使厂家简化包装，日本甚至提出零包装的想法。 (二)企业方面 1、强化绿色包装意识 目前不少企业绿色包装意识淡薄。在“绿色浪潮”的时代，作为企业应提高绿色包装意识，树立科学发展观念。企业应该理解，并非所有限制有害环境的商品进口都是贸易保护主义行为;企业应该知道，为了社会的持续发展，约束甚至惩罚污染和破坏环境的行为是必要的;企业更应该清醒地认识到，发展绿色包装既能降低能耗成本、减少污染，又能提高企业形象，还能增加消费者对企业的认同和信任，从而提高产品的市场竞争力。 2、包装标志实行绿色化 人们购买商品时由更多关注商品的质量、关注包装的精美，开始转向更多关注商品是否符合环保要求和包装是否具有绿色标志 。 3、包装材料使用绿色化 绿色包装材料强调的是不造成资源浪费并且对人体及环境不造成危害。绿色包装材料对发展绿色包装有非常重要的作用，开发使用绿色包装材料是当前各国关注的重点。企业包装材料使用绿色化要求做到：必须避免使用含有毒性的材料;尽量使用重复再用和再生材料;大力开发动植物包装材料;注意选用可降解的材料。 4、流通过程绿色化 倡导绿色包装不只是在包装材料上面的改进，还要注意生产流通过程中的环保。首先要保证产品原料不掺杂掺假，无污染，在生产过程中严格按照卫生管理条例，杜绝外部环境及工作人员对产品造成污染，供应商的原材材料，半成品的质量的好坏优劣直接决定着最终成品的性能，其次要保证产品在流通过程中不受环境的危害，因此构建企业绿色物流体系就显得至关重要。实现对物流环境的净化，从环境保护和节约资源的理念考虑，实现流通管理全过程的绿色化，坚持可持续发展，经济利益、社会利益和环境利益的统一。 随着世界经济的不断发展，人类的生存环境也在不断恶化，环保事业是关系到人类生存与发展的伟大事业。坚持绿色包装对人类健康和环境保护有着重要意义。 参考文献： 1、刘喜生主编，包装材料学，1997年11月/吉林大学出版社 2、骆光林主编，绿色包装材料，环保材料生产及应用丛书，2005年06月/化学工业出版社 3、武军，李和平，绿色包装，2007年03月/中国轻工业出版社 4、彭玉兰，绿色物流与环境保护，中国环保产业，2004 5、蒋小花，循环经济视角下绿色包装，法律研究，2007 6、黄有柱，对绿色包装设计策略的分析包装世界，2003年 7、盛忠宜，实现绿色包装，2004年 8、杨福馨，绿色包装体系的建立于思考，包装世界 1996 9、郭彦峰，对绿色包装的几点思考，印刷世界 2005 10、高德，孙智慧，可降解包装材料的现状及发展前景，包装工程，2005 猜你喜欢： 1. 食品包装新技术论文 2. 食品毕业论文范文 3. 大专食品毕业论文范文 4. 宠物食品包装调研报告 5. 有关可口可乐的市场营销毕业论文

综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为，在农药的微生物降解研究中，应重视自然状态下微生物对农药的降解过程，分离构建应由天然的微生物构成的复合系，利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词：微生物 生物降解 农药降解 农药 20世纪60年代出现的第一 次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献，其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点，因而在世界各国的农业生产中被广泛使用，但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年，世界的农药产量为200多万t[1]；在我国，仅1990年的农药产量就为万t[2]，其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质，很多农药本身对人类及其他生物是有毒的，而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解，人们在使用农药防止病虫草害的同时，也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标，污染严重，同时给非靶生物带来伤害，每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3～6]。同时，农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染，破坏了生态平衡，影响了农业的可持续发展，威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果，农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此，加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题，是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中，难以利用大规模的工程措施消除污染。实际上，在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解，这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变，影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视，科学家们对农药生物降解进行了大量的研究，但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展，提出存在的问题，建议有效的研究途径，旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农 业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中，有些已经禁止使用，如六六六、滴滴涕等有机氯农药，还有一些正在逐步停止使用，如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7]类 型 农 药 品 种有机磷：敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等杀虫剂 有机氮：西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯：六六六、滴滴涕、毒杀芬等杀螨剂 螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等除草剂 2，4－D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等杀菌剂 甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂 矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现，在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物，它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分，为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。 降解农药的微生物类群 土壤中的微生物，包括细菌、真菌、放线菌和藻类等[8，9]，它们中有一些具有农药降解功能的种类。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株，从而在农药降解中占有主要地位[8]。一在土壤、污水及高温堆肥体系中，对农药分解起主要作用的是细菌类，这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关，如在高温堆肥体系当中，由于高温阶段体系内部温度较高（大于50 ℃），存活的主要是耐高温细菌，而此阶段也是农药降解最快的时期。通过微生物的作用，把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质[10，11]。通过许多科研工作者的努力，已经分离得到了大量的可降解农药的微生物（见表2）。不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同，下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。 微生物降解农药的机理 目前，对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上，因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。 表2 常见农药的降解微生物[11，12] 农 药降 解 微 生 物 甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母 阿特拉津（AT）烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌 幼脲3号真菌 敌杀死产碱杆菌 2，4－D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、 DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等 丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等 对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌 七 氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌 敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌 敌敌畏假单胞菌 狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌 艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌 乐 果假单胞菌 2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌 细菌降解农药的本质是酶促反应[13～15]，即化合物通过一定的方式进入细菌体内，然后在各种酶的作用下，经过一系列的生理生化反应，最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源，有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。第一种酶是A tzA，催化莠去津水解脱氯的反应，得到无毒的羟基莠去津，此酶是莠去津生物降解的关键酶；第二种酶是A tzB，催化羟基莠去津脱氯氨基反应，产生N－异丙基氰尿酰胺；第三种酶是A tzC，催化N－异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。最终莠去津被降解为CO2和NH3[16]。微生物所产生的酶系，有的是组成酶系，如门多萨假单胞菌DR－8对甲单脒农药的降解代谢，产生的酶主要分布于细胞壁和细胞膜组分[5]；有的是诱导酶系，如王永杰等 [17]得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件，酶的降解效率远高于微生物本身，特别是对低浓度的农药，人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。但是，降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活，难以长时间保持降解活性，而且酶在土壤中的移动性差[8]，这都限制了降解酶在实际中的应用。现在许多试验已经证明，编码合成这些酶系的基因多数在质粒上，如2，4－D的生物降解，即由质粒携带的基因所控制[18]。通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用，在微生物体内把农药降解。因此，利用分子生物学技术，可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。 微生物在农药转化中的作用 （1）矿化作用 有许多化学农药是天然化合物的类似物，某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用，生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式，因为农药被完全降解成无毒的无机物，如石利利等 [19]研究了假单胞菌DLL－1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能及降解机理后指出，DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2－和NO3－。 （2）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，这一作用最初是由Foster等[12]提出来的。如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4－二甲基苯胺和NH3，而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长，只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒，且降解产物未完全矿化，属于共代谢作用类型[5]。关于共代谢的机理，现在还存在争论。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢，而且降解程度很有限，参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源，但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物，它们可以降解多种类型的化合物。共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用[5，17，20]。 微生物降解农药的生化反应[10，12] 氧化反应 微生物体内的氧化反应包括：羟化反应（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。 还原反应 还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。 水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键，如对硫磷、苯胺类除草剂等。 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。 应该指出，在微生物降解农药时，其体内并不只是进行单一的反应，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，如好氧条件下卤代芳烃的生物降解，其卤素取代基的去除主要通过两个途径发生：在降解初期通过还原、水解或氧化去除卤素；生产芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β－消去卤化烃[6]。 影响微生物降解农药的因素 微生物自身的影响 微生物的种类、代谢活性、适应性等都直接影响到对农药的降解与转化[21,22]。很多试验都已经证明，不同的微生物种类或同一种类的不同菌株对同一有机底物或有毒金属的反应都不同[5，17，23，24]。另外，微生物具有较强的适应和被驯化的能力，通过一定的适应过程，新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解它，或通过基因突变等建立新的酶系来降解它[10]。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。 农药结构的影响 农药化合物的分子量、空间结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度[25～28]。一般情况下，高分子化合物比低分子量化合物难降解，聚合物、复合物更能抗生物降解[10]；空间结构简单的比结构复杂的容易降解[24]。陈亚丽等 [22]在试验中发现，凡是苯环上有－OH或－NH2的化合物都比较容易被假单胞菌WBC-3所降解，这与苯环的降解通常先羟化再开环的原理一致。Potter等 [29]在小规模堆肥条件下研究了多环芳烃的降解后指出，2－4环的芳烃比5－6环的芳烃容易降解。 自然界中的微生物通常可以降解天然产生的有机化合物，如木质素、纤维素物质等，从而促进地球的物质循环和平衡。但目前的环境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物异源有机物质，其中一些是对人类具有致畸、致突变和致癌作用，往往对微生物的降解表现出很强的抗性，其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短，单一的微生物还未进化出降解此类化合物的代谢机制。尽管某些危险性化合物在自然界中可能会经自然形成的微生物群体的协同作用而缓慢降解，但这对微生物世界来说仍然是一个新的挑战。微生物通过改变自身的信息获得降解某一化合物的能力的过程是缓慢的，与目前大量使用的人工合成的生物异源物质相比，依靠微生物的自然进化过程显然不能满足要求，因此长期以往将会造成整个生态系统的失衡[6]。因此，研究一些可以使微生物群体在较短的时间内获得最大降解生物异源物质能力的方法非常重要和迫切。 环境因素的影响 环境因素包括温度、酸碱度、营养、氧、底物浓度、表面活性剂等[10，30～33]。刘志培等 [34]研究了甲单脒降解菌的分离筛选；程国锋等 [23]研究了微生物降解蔬菜残留农药；钞亚鹏等 [15]研究了甲基营养菌WB-1甲胺磷降解酶的产生和部分纯化及性质。他们所研究的微生物或其产生的酶系都有一个适宜的降解农药的温度、pH及底物浓度，这与Thomas 等 [31]、Donna Chaw 等[26]的研究结果一致。莫测辉等 [24]指出，堆肥中微生物降解多环芳烃的活性与氧的浓度和水分含量密切相关，当堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%时，堆肥就从好氧条件转化为厌氧条件，进而影响多环芳烃的降解效果。Hundt 等 [30]调查了biaryl化合物在土壤中和堆肥中被细菌Ralstonia和Pickettii的降解和矿化情况。在土壤水分适宜的条件下，非离子型表面活性剂吐温80可增强微生物对biaryl类化合物的利用率，如联苯、4－氯联苯。Kastner等 [35]认为，在堆肥与被多环芳烃污染的土壤混合的情况下，堆肥中有机基质含量对于农药降解的作用要大于堆肥中生物的含量对于农药降解的作用；营养对于以共代谢作用降解农药的微生物更加重要，因为微生物在以共代谢的方式降解农药时，并不产生能量，须其他的碳源和能源物质补充能量[12]。对于好氧微生物来说，在好氧条件下可以降解农药，而在厌氧条件下降解效果不好；而对于厌氧微生物来说，情况可能正相反。也有研究指出在好氧条件下，有的厌氧细菌也可以代谢一些化合物[6]。 农药微生物降解的新技术和新方法 转基因技术的应用 20世纪后半叶是分子生物学、分子遗传学等学科迅速发展的时期，各种不同的生物学技术不断涌现；同时在21世纪初，生物信息学、基因组学、蛋白质组学等新的学科迅速兴起。这一切都为人工创造“超级农药降解菌”提供了必要的条件。因此，利用转基因技术进行目的性的人工组装“工程菌”成为有魅力的发展目标。同时，因为微生物降解农药的本质是酶促反应，所以，有人直接提取微生物合成的酶系来离体进行农药等有机化合物污染物的降解研究[15]。 多菌株复合系的构建及应用 以往研究农药的生物降解偏重于用单一微生物菌株的纯培养[17，23]，现在已经证明，单一菌株的纯培养效果不如混合培养。因为单个微生物不具备生物降解所需的全部酶的遗传合成信息，而且它们在难降解化合物中驯化的时间不足以进化出完整的代谢途径，同时许多纯培养的研究发现，在生物降解过程中会有毒性中间物质积累，因此彻底矿化通常需要一个或一个以上的营养菌群（如发酵－水解菌群、产硫菌群、产乙酸菌群及产甲烷菌群等）。一种微生物降解一部分，经过数种微生物的接力作用和协同作用，经过多步反应将有毒化合物完全矿化，微生物的群体作用更能抵抗生物降解中产生的有毒物质[6]。笔者等利用菌种间协同关系构建的复合系不仅高效率分解木质纤维素，而且菌种组成长期稳定，不易被杂菌污染[36，37]，在此基础上赋予农药分解功能的复合系对多种农药具有强烈的分解能力，其作用机理有待作进一步的细致工作。关于混合培养中的微生物群落的代谢协同作用，至少可以将微生物群落分为7种：（1）提供特殊营养物；（2）去除生长抑制物质；（3）改善单个微生物的基本生长参数（条件）；（4）对底物协调利用；（5）共代谢；（6）氢（电子）转移；（7）提供一种以上初级底物利用者[6]。另外，分子生态学技术的应用证明，目前人类能够分离纯化的微生物种类及其有限，甚至自然界中99%的微生物目前无法纯培养[38]，因而只有培育复合系才能包含这些重要而无法纯培养的微生物种类。2 研究中存在的问题 虽然农药残留的微生物降解研究已经取得了很大的进展，而且也有了一些应用的实例，但研究大多局限在实验室中，农药降解菌完全走出实验室到实际应用中还有一段路要走。农药微生物降解的问题主要有以下几方面。 单一菌株的纯培养问题 以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上，在实验室内获得纯培养的菌株，然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法完全不符合实际情况，自然状态下，是多种微生物共存，通过微生物之间的共同作用把农药降解。农药残留往往存在于土壤、农副产品、废弃物等复杂环境中，即使在实验室内一株菌的降解活性再大，到了这种复杂条件下可能无法生存或起不到期望的作用。 环境条件对微生物降解农药的影响 外部环境对微生物生长和对农药的降解影响很大，如环境的温度、水分含量、pH、氧含量等，而自然环境中这些因素变化很大，这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题。 微生物降解目标化合物对降解的影响 目标化合物的浓度是否能使微生物生长，另外，农药污染环境的化合物组分很不稳定，波动很大，这给以工程措施微生物降解农药化合物带来困难。 微生物与被降解物接触的难易程度 被农药污染的环境有土壤、空气、水体及蔬菜瓜果等，对于土壤和水体的污染，微生物很容易与污染物接触，从而发挥它们的降解功能。但是，对于被农药污染的食品来说，利用微生物降解残留的农药很难，因为微生物无法与存在于物体内部的残留农药接触，无法发挥它们的作用，而只能降解残留在物体表面的部分。这种限制需要人们尽快解决，从而扩大微生物降解农药的应用范围。 微生物的适应性问题 所接种的微生物能否适应污染的环境，这不仅包括上述提到的物理环境，还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响，或者受到包括捕食者在内的土著微生物的影响，甚至受到拮抗作用而不能生长等，这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。构建多菌株复合系，具有稳定性和抗污染性强的优点，但即使是多菌混合培养的复合系也同样存在能否成为优势群体的问题。 3 堆肥法消除污染物 现代城市生活垃圾、有机固体废弃物、污泥中含有大量的有机污染物及重金属，农业有机固体废弃物中也含有大量的残留农药及其由于利用污水灌溉等可能导致的其他污染物。而堆肥法是消除这些污染，使有机固体废弃物无害化、资源化和产业化的有效途径之一。在堆肥过程中，通过堆肥体系中微生物的降解作用和挥发、沥滤、光解、螯合和络合等非生物方法消除污染物。堆肥法消除污染物主要有：（1）将被污染的物质或污染物与堆肥原料一起堆制处理；（2）将污染物质与堆制过的材料混合后进行二次堆制；（3）在被污染的土壤中添加堆肥产品，利用堆肥中的微生物消除土壤污染[39]。所以，堆肥法既可以消除污染，又可得到高质量的堆肥产品，对环境污染治理和农业的可持续发展意义重大。20世纪90年代以来，国内外有很多学者在此方面做了大量研究且取得了一定的进展[26，40～43]。 将人工构建微生物的复合体系，接种到农药污染土壤中，或利用活性的农业有机废弃物堆肥来改良已经被污染的土壤是一个好办法，因为活性堆肥内含有复合的微生物体系，在污染的土壤环境中更容易成为优势菌群。这就涉及到复合系的构建，微生物复合系的构建需要传统的和现代的方法相结合。从已有的堆肥体系中和已经污染了的土壤环境中分别富集培养微生物，得到土著微生物的复合系和堆肥菌复合系，然后进行复合微生物体系内部各个组分的特性、功能和多样性研究。菌株的抗药性鉴定，再把各个有功能的组分重新复合，组成一个新的复合体系，这一复合系不仅具有强有力的功能，又更能适应土著环境。直接应用复合系治理土壤污染，或者利用复合系生产农业有机废弃物堆肥来改良土壤。 4 结 语 很多研究已经证明，在农药污染的一些环境中诱导出天然的降解农药的微生物，那么是否可以采取一些条件控制措施，充分调动这些土著微生物的作用，尽量采用原位生物修复，而不用人为地接种微生物，这值得进一步探讨和研究。