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瘤胃微生物定量方法研究进展论文

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瘤胃微生物定量方法研究进展论文

肽、AA和氨是瘤胃细菌生长所需的营养物质,但瘤胃原虫不能利用氨作为底物 而且原虫是严格厌氧的,以其他瘤胃微生物以及他们的代谢产物为食 原虫,特别是纤毛虫,是瘤胃中数目较庞大的(104~106个/ml)微生物,在羊瘤胃中,纤毛虫几乎均属于菌毛虫科(壶菌目)或头毛虫科(内毛虫目),头毛虫科原虫是瘤胃内主要纤毛虫,已明确的超过100个属,且它们可捕食瘤胃细菌和其它原虫。壶菌属真菌是专性厌氧,腐生吸收营养的肠道菌群,孢子密度达103~105个/ml,它们只栖居于草食动物的消化道,最先在瘤胃中发现,但常与鞭毛虫混淆,它们具有运动能力的游动孢子附着在新摄入的植物原料上,然后包囊发芽,通过植物原料长出假根并分枝,吸取生长所需的养分。 瘤胃内微生物之间存在着竞争与非竞争的关系。纤毛虫与细菌之间、原虫与真菌之间捕食与被捕食的关系就是一个典型范例, 原虫和细菌在蛋白质代谢方面不同。首先,它们的摄取行为不同。原虫吞食颗粒状物质(如细菌、真菌和小颗粒饲料等)而不是与饲料一起形成混合物,细菌是原虫吞食的主要蛋白;同时,原虫降解不溶性蛋白(如大豆粕、鱼粉等)的活性比降解可溶性蛋白(如酪蛋白)更强(Jounay和Ushida,1999);此外,原虫具有明显的似胰蛋白酶活性(Forsburg等,1984),并且蛋白分解酶活性高于细菌(Nolan,1993)。其次,尽管原虫与细菌都具有脱氨基酶活性,但是原虫对AA的脱氨基活性同样高于细菌,大约是细菌的3倍(Hino等,1985),因此,在去瘤胃原虫的情况下,瘤胃液的脱氨基活性大大降低(Wallace,1987),最后,原虫不能利用氨合成AA。研究发现,原虫分泌的小肽和AA占原虫摄食蛋白总量的50%(Jounay和Ushida,1999),且65%甚至更多的原虫在瘤胃中被循环利用(Punia等,1992)。

很多人以前听过讲课的朋友基本都知道肉牛的消化道结构,知道瘤胃的功能,最近新认识的很多朋友对瘤胃的认识还是有些欠缺,明白瘤胃的功能对设计肉牛的饲料有很大的帮助。所以有必要再在这里说说肉牛的瘤胃,已经懂的朋友就当复习一下吧。肉牛是复胃动物,有四个胃,瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃(又叫真胃)。瘤胃是反刍动物最重要的器官,肉牛吃草就能活,还能长肉、产奶,不是肉牛自身的本事,是靠瘤胃内大量的微生物——细菌、真菌、纤毛虫等。肉牛吃进去的饲料先进瘤胃,微生物在瘤胃内靠这些饲料生存,它们靠分泌的大量酶来分解饲料、饲草,变成微生物可以利用的小分子,这是非常神奇的,微生物具有把植物秸秆纤维变成葡萄糖的能力,微生物具有把尿素变成蛋白的能力,这些都是动物和人类做不到或很难做到的。微生物吸收分解了的小分子物质自己迅速生长,微生物的生长速度是生物界中效率最高的,它的生长是呈几何级数的,细菌每20分钟就能实现一变二的增长,一天时间内即可繁殖72代,如果一个不死,总数将达到4722吨。按照这种速度繁殖瘤胃岂不要胀破?微生物与羊之间的关系真的很神奇,或许上帝造物的时候设计好了的。微生物繁殖达到一定的数量,牛羊要把它转移走,怎么转移?反刍,通过反刍,羊把生长出来的大量微生物随食糜送入后消化道,反刍嚼出来的渣再回到瘤胃继续发酵。这种天然的动态的发酵模式人类很难模仿,我说过,一百年,人类要模仿瘤胃的功能都很难。 这里我们提到了两类东西,一是大量的微生物,二是大量的挥发性脂肪酸,这是与牛羊生长有密切关系的两类物质。通过反刍送入真胃的微生物在真胃强大的酸性条件下被杀死,成为羊的美餐,牛羊的70%的蛋白来源就是这些杀死的微生物“尸体”;通过瘤胃绒毛吸收的挥发性脂肪酸是羊的能量重要来源,牛羊70%的能量就来源于它。所以我们一直强调反刍是羊健康的重要标志。 微生物把我们喂进去的饲料饲草“吃”了,牛羊再把微生物当“佳肴”,所以我们喂牛羊首先要考虑的是微生物“吃”,微生物对“食物”的要求很低,可以认为凡是能够腐烂的东西微生物都能用,腐烂就是微生物起作用的结果。当然在瘤胃里的“腐烂”是按照羊的要求发生的。差的东西在瘤胃变成微生物,比如尿素可以经过微生物变成蛋白;我们眼中的好原料像玉米、豆粕也是要变成微生物才能成为牛羊的营养。所以我们一直不主张在牛羊饲料中使用合成的氨基酸、甚至也不主张大量使用豆粕就是这个原因。 这种从饲料到微生物,再从微生物到肉牛营养的过程肯定是有转化损失的。有没有办法让吃进去的饲料直接进入真胃?有的,这就是这些年出现的过瘤胃营养,包括过瘤胃氨基酸、过瘤胃脂肪等,所谓过瘤胃就是将营养经过适当包被,在瘤胃中不被瘤胃微生物分解,而直接进入真胃,在真胃释放出来再被牛羊消化。 所以我们判断肉牛羊料的好坏,不是以猪料的标准来判断,首先是要判断对瘤胃环境的调控是否有利,微生物能否快速生长,其次是有没有过瘤胃成分来补充限制性营养。好的牛羊料还要能保证牛羊的反刍功能健康有力。牛羊全混日粮的设计思路与猪鸡饲料的思路是完全不一样的思路。

国际会议特邀报告:1. 2009年8月,第7届中日韩反刍动物瘤胃生理与调控学术研讨会Keynote speech,韩国,首尔。2. 2008年9月,第13届亚澳动物科学代表大会 (13th AAAP Animal Science Congress)作动物营养专题报告(invited paper),越南,河内。3. 2007年9月,第七届国际草食动物营养研讨会,大会特邀报告(plenary paper),北京;发表的主要论文 (* 为通讯作者)1) Dai ZL, Zhang J, Wu G, Zhu W-Y*, 2010. Utilization of amino acids by bacteria from the pig small intestine. Amino Acids, 39 (5): ) Huang RH, Qiu XS, Shi FX, Hughes CL, Lu ZF, Zhu W Y*. 2010. Effects of dietary allicin on health and growth performance of weanling piglets and reduction in attractiveness of faeces to flies. Animal, (first view)3) Pei CX, Mao SY, Cheng YF, Zhu W-Y*, 2010. Diversity, abundance and novel 16S rRNA gene sequences of methanogens in rumen liquid, solid and epithelium fractions of Jinnan cattle. Animal, 4(1):20–294) Sun YZ, Mao SY, Zhu W-Y*. 2010. Rumen chemical and bacterial changes during stepwise adaptation to a high concentrate diet in goats. Animal, 4(2):210–2175) Cheng Y F, Edwards J E., Allison G G., Zhu W-Y* and Theodorou M K., 2009. Diversity and activity of enriched ruminal cultures of anaerobic fungi and methanogens grown together in consecutive batch culture. Bioresource Technology, 100 (2009) 4821–) Lu Y, Sarson AJ, Gong J, Zhou H, Zhu W-Y, Kang Z, Yu H, Sharif S, Han Y. Expression profiles of genes in Toll-like receptor-mediated signaling of broilers infected with Clostridium perfringens. Clinical and Vaccine Immunology, 2009, 16(11):) Iqbal MF, Zhu W-Y*, 2009. Characterization of newly isolated Lactobacillus delbrueckii –like strain MF-07 isolated from chicken and its role in isoflavone biotransformation. FEMS Microbiology Letters, 291 (2): 180-187, FEB 20098) Iqbal MF, Zhu W-Y*, 2009. Bioactivation of flavonoid diglycosides by chicken cecal bacteria. FEMS Microbiology Letters, 2009, 295, ) Cheng YF, Mao SY, Liu JX, Zhu WY*, 2009. Molecular diversity analysis of rumen methanogenic Archaea from goat in eastern China by DGGE methods using different primer pairs. Letters in Applied Microbiology, 2009, 48(5):) Zhou, W, Wang, GJ, Han, ZK, Yao, W, Zhu, WY. 2009. Metabolism of flaxseed lignans in the rumen and its impact on ruminal metabolism and flora. Animal Feed Science and Technology, 150 (1-2): ) Zhou, W, Han, ZK, Zhu, WY, 2009. The metabolism of linseed lignans in rumen and its impact on ruminal metabolism in male goats. Journal of Animal and Feed Science, 18 (1): 51-60 200912) Su Y, Yao W, Perez O, Smidt H, Zhu W-Y*, 2008. Changes in abundance of Lactobacillus spp. and Streptococcus suis in stomach, jejunum and ileum of piglets after weaning. FEMS Microbiology Ecology, 66:) Yu ZT, Yao W, Zhu WY*, 2008. Isolation and identification of equol-producing bacterial strains from cultures of pig faeces. FEMS Microbiol Lett 2008, 282:73–) Su Y, Yao W, Perez-Gutierrez ON, Smidt H, Zhu WY*.2008. 16S ribosomal RNA-based methods to monitor changes in the hindgut bacterial community of piglets after oral administration of Lactobacillus sobrius S1. Anaerobe, 14(2): ) Mao SY, Zhang G, Zhu WY*, 2008. Effect of disodium fumarate on ruminal metabolism and rumen bacterial communities in goat as revealed by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of 16S ribosomal DNA. Animal Feed Science and Technology, 140 (2008) 293–) Mao SY, Zhang G, Zhu WY*, 2008. Effect of disodium fumarate on ruminal metabolism and rumen bacterial communities in goat as revealed by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of 16S ribosomal DNA. Animal Feed Science and Technology, 2008, 140: 293–) Iqbal MF, Cheng YF, Zhu WY*, Zeshan B, 2008. Mitigation of ruminant methane production: current strategies, constraints and future options. World J Microbiol Biotechnol, 24:) Sun YZ, Mao SY, Yao W, Zhu WY*. 2008. DGGE and 16S rDNA analysis reveals a highly diverse and rapidly colonising bacterial community on different substrates in the rumen of goats. Animal, 2008, 2 (3): 391–39819) Guo, YQ, Liu, JX, Lu, Y, Zhu, WY, Denman, SE, McSweeney, CS, 2008. Effect of tea saponin on methanogenesis, microbial community structure and expression of mcrA gene, in cultures of rumen micro-organisms. Letters in Applied Microbiology, 47(5):) Zhang, CM, Guo, YQ, Yuan, ZP, Wu, YM, Wang, JK, Liu, JX, Zhu, WY. 2008. Effect of octadeca carbon fatty acids on microbial fermentation, methanogenesis and microbial flora in vitro. Animal Feed Science and Technology, 146(3-4):) Mao SY, Zhu WY*, Wang QJ, Yao W. 2007, Effect of daidzein on in vitro fermentation of micro-organisms from the goat rumen. Animal Feed Science and Technology, 136:) Mao SY, Zhang G, Zhu WY*, 2007, Effect of disodium fumarate on in vitro rumen fermentation of different substrates and rumen bacterial communities as revealed by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of 16S ribosomal DNA. Asia-Australian Journal of Animal Sciences, 20 (4): ) Liu W, Mao SY, Zhu WY*, 2007. Impact of tiny miRNAs on cancers. World Journal of Gastroenterology, 13(4):) Yu QH, Dong SM, Zhu WY, Yang Q, 2007. Use of green fluorescent protein to monitor Lactobacillus in the gastro-intestinal tract of chicken. FEMS Microbiology Letters, 275 (2): ) Wang HF, Zhu WY, Yao W, Liu JX, 2007. DGGE and 16S rDNA sequencing analysis of bacterial communities in colon content and feces of pigs fed whole crop rice. Anaerobe 13: ) Li MY, Zhou GH, Xu XL, Li CB, Zhu WY. Changes of bacterial diversity and main flora in chilled pork during storage using PCR-DGGE. Food Microbiology, 2006, 23: ) Zhu WY*, Mao SY, Liu JX, Cheng YF, Iqbal MF, Wang JK, 2007. Diversity of methanogens and their interactions with other microorganisms in methanogenesis in the rumen. Plenary Paper, Proceedings of the 7th International Symposium on the Nutrition of Herbivores, pp 125-139, Beijing, September 17 – 22, ) Zhu WY*, Iqbal M F, Cheng YF, Liu JX, Mao SY, 2008. Rumen methanogenesis and nutritional approaches to the mitigation of ruminant methane. Invited paper, The 13th Animal Science Congress of the Asian – Australasian Association of Animal Production Societies, International Symposium: ”Recent Advances in Ruminant Nutrition”, pp 33-40, 2008/9/2229) Zhu WY*, Mao SY, Cheng YF, Liu JX, Wang JK, 2009. Rumen microbial communities involved in methanogenesis and nutritional strategies to mitigate. Invited Keynote Speech: The 7th Korea-Japan-China Joint symposium on Rumen Metabolism and Physiology, 2009/8/) Han ZK, Wang GJ, Yao W, Zhu WY*. 2006. Isoflavonic phytoestrogens - new prebiotics for farm animals: a review on research in China. Current Issues in Intestinal Microbiology, 7:) 毛胜勇,王新峰,朱伟云,2010. 体外法研究延胡索酸二钠对瘤胃微生物发酵活力及甲烷产量的影响。草业学报,19(2):69-75。32) 毛胜勇,龙黎明,朱伟云,2010. 体外研究反刍兽新月形单胞菌及与酵母联用对瘤胃微生物发酵的影响。草业学报,19(8):176-186。33) 陆扬,姚文,苏勇,朱伟云*, 2010. 大豆苷元对断奶仔猪胃肠道发育的影响. 南京农业大学学报,33(2):) 成艳芬,朱伟云*,2009. ARISA方法研究产甲烷菌共存及去除条件下瘤胃真菌多样性变化。微生物学报,2009, 49(4):) 杭苏琴,戴兆来,朱伟云*,2009,甘露寡糖对纯培养和共培养的乳酸杆菌体外生长的影响。微生物学通报,2009,36(1):) 于卓腾,姚文,朱伟云*,2009,体外培养发现二花脸猪粪样菌群具有降解大豆黄酮产生雌马酚的能力。南京农业大学学报,2009,32(1):164-167。37) 刘相玉,毛胜勇,朱伟云*,2009,高精料日粮条件下酵母培养物对瘤胃细菌体外发酵的影响。动物营养学报,2009,21(2):) 龙黎明,毛胜勇,苏勇,朱伟云,一株瘤胃源乳酸利用菌的分离鉴定及其体外代谢特性研究。微生物学报,2008,48(12):1571-1577。39) 苏勇,姚文,朱伟云*,代表性差异分析比较两株来自不同地区的猪源Lactobacillus 菌株。微生物学报,2008,48(5):1~6。40) 戴兆来,董红军,林勇,黄瑞华,朱伟云*,合生元组合筛选及对仔猪生产性能和腹泻的影响。南京农业大学学报,2008,31(2):81-85。41) 裴彩霞, 毛胜勇, 朱伟云*,晋南牛瘤胃中古菌分子多样性的研究。微生物学报,2008,48(1):8-14。42) 俞晓辉,姚文,施学仕,朱伟云,大豆发酵蛋白替代鱼粉对断奶仔猪生产性能和肠道主要菌群的影响。动物营养学报,2008,20(1):46-51。43) 罗玉衡,朱伟云*,2007,消化道微生物区系与肥胖关系的研究进展。微生物学报,47(6):1115-1118。44) 刘威,朱伟云*,姚文,毛胜勇,2007,一株乳酸利用、丁酸产生菌的分离与鉴定及代谢特性的初步研究。微生物学报,47(3):435-440。45) 张耿,朱伟云*,刘相玉,毛胜勇,2007,延胡索酸二钠对瘤胃微生物体外发酵不同饲料成分的影响。草业学报,16:112-117。46) 于卓腾 姚 文 毛胜勇 朱伟云*,2007,黄豆苷元对仔猪肠道微生物区系的影响。营养学报,29(1):82-86。47) 姚光国,姚文,陆扬,朱伟云*,2007,乳酸菌肽聚糖部分免疫增强作用的研究。微生物学通报,34(1):105-107。48) 成艳芬,毛胜勇,裴彩霞,刘建新,朱伟云*,共存于厌氧真菌分离培养液中瘤胃甲烷菌的检测及其多样性分析。微生物学报,2006,46(6):879-883。49) 孙云章,毛胜勇,姚文,朱伟云*,2006,不同精粗比底物下瘤胃真菌和纤维降解细菌共培养发酵特性及菌群变化。微生物学报,46(3):422-426。50) 姚文,朱伟云*, 毛胜勇,2006,16S rDNA技术跟踪分析新生腹泻仔猪粪样细菌区系的变化。微生物学报,45(1):150-154。专利等成果1. 发明专利:一种芽孢乳杆菌及其生产的活菌制剂。(授权公开日:2007年6月20日);2. 国家发明专利受理一项:绞股蓝皂甙用于减少动物瘤胃内甲烷产生的方法。3. 成果鉴定:仔猪肠道微生物区系研究及芽孢乳杆菌S1研制。苏科鉴字【2004】第1308号。鉴定形式:会议鉴定。组织鉴定单位:江苏省科技厅。鉴定日期:2005年1月29日。

固定化微生物与污水研究进展论文

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随着合成医药工业的发展,化学制药废水已成为严重的污染源之一。制药工业是国家环保规划中重点治理的12个行业之一。据统计,制药工业占全国工业总产值的,而污水排放量占2%。由于化学成分品种繁多,在制药生产过程中使用了多种原料,生产工艺复杂多变,产生的废水等成分也十分复杂。这就给当今环境保护制造了一个难题。 1 化学制药废水特点 含量高、成分复杂 化学制药废水的COD、BOD5值高,有的高达几万甚至几十万,但B/C值较低,废水一经排入水体中,就会大量消耗水中溶解氧,造成水体缺氧。同时,废水的成分复杂且变化大,有机物种类繁多、浓度高、营养元素比例失调。 无机盐浓度高 废水中的盐分浓度过高对微生物有明显的抑制作用,当氯离子超过3000mg/L时,未经驯化的微生物的活性将明显受到抑制,严重影响废水处理的效率,甚至造成污泥膨胀,微生物死亡的现象。 存在生物毒性物质 废水中含有氰、酚或芳香族胺、氮杂环和多环芳香烃化合物等微生物难以降解,甚至对微生物有抑制作用的物质。 2 合成制药废水生化前预处理方法 预处理为降低后续生物处理难度,在生物处理前必须先进行预处理,达到排除生物毒性物质干扰,降低废水浓度的目的。目前合成制药废水生化前预处理方法主要包括:物化法、生物法等。 物化法 混凝法化学制药废水成分复杂,冲击负荷大,采用化学絮凝进行预处理,以便减少生物毒性物质干扰,降低废水浓度。利用混凝沉淀方法去除混合液中的有机物及部分非溶解态的溶媒物质具有较好的效果,COD由4080mg/L降低至2774mg/L,平均去除率达到。但是,混凝法容易产生二次污染。 膜分离法膜技术如用NF-90纳滤膜处理水杨酸废水,COD为4000-5000mg/L,去除率高达80%以上。利用该项技术对抗生素废水进行浓缩分离,有良好的经济效益和社会效益。 电解法如在甲红霉素废水中加入NaCl电解质,电解阳极间接氧化法的处理效果。电解产物NaClO具有极强的氧化性,当进水COD为331630mg/L时,其COD去除率可达,但所需电解时间相对较长。 微电解法如采用铁屑-活性炭内点解法预处理大连某制药厂废水,COD去除率达到了,B/C由提升至。 Fenton氧化技术Fenton氧化技术是高级氧化技术中的一种,与其他高级氧化技术相比,Fenton氧化技术具有快速高效、可产生絮凝、设备简单、成本低、技术要求不高等优点。 生物法 目前生物法预处理化学制药废水主要采用水解酸化。其原理是在废水处理中,利用水解酸化来提高废水的可生化性,也为废水的后期处理创造良好的条件。对于含有难降解物质较高的制药废水,水解酸化的重要作用已经逐渐得到人们的认可,水解酸化的相关研究也成为国内外的研究热点。如采用水解酸化法对化学制药废水进行的预处理试验,结果表明,废水COD由2560mg/L降为1623mg/L,B/C由提升至。 3 生物性处理 厌氧生物处理 通常指在无分子氧条件下,通过兼性菌和厌氧菌的代谢作用降解废水中的有机污染物,分解的最终产物是甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氢和氨。厌氧处理的特点:厌氧处理具有对营养物需求低、成本低、能耗低、节能、污泥产量小等优点。但也有其弊端,例如厌氧处理的出水质量较差,通常需要后处理以使废水达标排放。另外,厌氧处理在操作对操作过程和技术要求非常高。 目前,国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主要手段和途径。用于化学制药废水处理的厌氧工艺主要包括:厌氧复合床(UBF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)等。 上流式厌氧污泥床(UASB)法UASB法是目前研究较多,应用日趋广泛的废水厌氧生物处理工艺,它具有以下优点:(1)可实现污泥的颗粒化;(2)气、固、液的分离实现了一体化;(3)通常情况下不发生堵塞。但是UASB工艺也存在一些难以解决的问题:如三相分离器的设计还没有一个成熟的方法,对那些含有高浓度悬浮固体的废水需要考虑悬浮物(SS)的预处理问题,污泥的颗粒化对工艺要求比较严格等。采用UASB对上海化工厂排放的高浓度、高盐度有机废水进行处理。试验结果表明,该化工厂CMC生产废水采用UASB工艺处理可行。废水经厌氧处理,COD去除率超过60%。 厌氧复合床(UBF)UBF反应器的主要特点是:下部为污泥床,充分发挥其生物保有能力大,成熟后的颗粒污泥去除有机物效率高的作用;上部为过滤层,充分发挥滤层填料有效截留厌氧污泥的能力,减轻了厌氧反应器运行过程中的污泥流失。冯婧微等采用UBF处理水解酸化后的抗生素废水,COD由9262mg/L降至769mg/L,去除率达到了。 厌氧折流板反应器(ABR)厌氧折流板反应器(ABR)具有独特结构,是一种理想的多段分相、混合流态的处理工艺。它具有良好的生物分布和生物固体截流能力,对有毒物质适应性强,抗冲击负荷能力强,并且具有启动较快、运行稳定等多种优良性能。采用ABR反应器处理高浓度头孢抗生素废水,当进水COD负荷控制在(),温度控制在35±℃时,ABR对该废水COD的去除率可达在50%,且其可生化性得到了有效的提高,促进了废水进一步后续生化处理的运行稳定性。 处理技术 好氧生物处理技术是指废水中的溶解性有机物在好氧微生物作用下转化成不溶性可沉的微生物固体和一部分有机物,从而使废水得到净化的过程。如采用逐步提高有机负荷盐浓度的方法,驯化出耐高浓度盐污泥,在进水NaCl质量浓度为××104mg/L之间时,保持较高的污泥浓度可使反应器COD容积负荷达到(),COD和苯乙酸去除率达到95%以上。 生物接触氧化法如采用生物接触氧化处理医药中间体TMBA废水,最高进水COD控制在1600mg/L左右,COD去除率高达90%左右。 AB法AB法属超高负荷活性污泥法,如采用A-B二段法处理环氧丙烷皂化废水,COD去除率可达80-86%。 SBR法SBR法如采用SBR法对药物合成废水预处理出水,进水COD为2000-2500mg/L,可生化性为,出水COD降到200mg/L以下,COD去除率达到90%左右。 膜生物反应器膜生物反应器(MBR)是近年来一种迅速发展的废水生物处理技术。该项新型技术是将污水的生物处理技术和膜过滤技术结合在一起。对有机污染物去除率高,出水中没有悬浮物,硝化能力强,污泥产率低,便于实现自动化控制。如利用一体式膜生物反应器对COD为2500-4000mg/L的抗生素废水进行了处理。 传统的生物强化污水处理技术工艺 由于活性污泥中杂菌多,导致消耗较多的氧与养料,抑制了正常细菌的生长和作用发挥,对其进行分离纯化后,能获得较高的降解效率。如分离、筛选得到的效应菌株分别属不动杆菌属、假单胞菌属、埃希氏菌属和芽孢杆菌属,将效应菌株制成混合菌液处理β-2内酰胺环类抗生素废水,废水COD由4100mg/L降至,COD去除率达到了,并对此类抗生素有较强耐受能力。 固定化技术 固定化微生物法是将微生物固定在载体上或定位于限定的空间区域内,并保持其生物功能,反复利用。固定化微生物技术已用来处理四环素、阿苯哒唑、扑尔敏、布洛芬等制药生产废水,另外,亦可在SBR中采用固定化微生物技术来处理氨氮含量高的制药废水。如PVA复合载体包埋固定化微生物颗粒处理抗生素废水的工艺条件,活性微生物为经抗生素废水以10%浓度增幅驯化75d后的活性污泥。 结果表明:进水COD为2000mg/L、曝气20h、温度控制在10-45℃、pH值7-10、固定化颗粒与废水比例1:4是固定化活性污泥处理抗生素废水的最佳工艺条件,COD去除率可达。 化学制药废水的处理 化学制药废水的处理多数采用单一生化法处理不能彻底解决问题,必须进行必要的预处理。首先设调节池,调节水质水量和pH,且根据实际情况采用特定物化或化学法进行预处理,提高废水的可降解性,以利于废水的后续生化处理。预处理后的废水,可选取某种厌氧和好氧工艺进行处理,如采用微电解-厌氧水解酸化-SBR串联工艺处理化学合成制药废水,原废水BOD5/COD约为,属难生物降解废水,经微电解-厌氧水解酸化处理后,出水BOD /COD可达,可生化性大大提高。 在进行SBR处理时,维持SBR进水COD在1500mg/L左右,污泥负荷为(kgMLSSd),曝气8-10h,出水COD可以降低至200mgL-1以下。如采用吹脱-厌氧-好氧串联工艺处理含有氯霉素、抗菌素增效剂和磺胺新诺明的合成制药废水,经吹脱和厌氧水解酸化处理后,COD去除率为70%,再经好氧生化系统处理,COD去除率可达60%。 4 结语 化学制药废水是一种成分复杂、毒性高、含难降解有机物质的有机废水,目前的处理方法有预处理-生物处理。工程应用以单元处理为主,因此开发经济、有效的复合水处理单元迫在眉睫。此外,新技术如膜技术、生物强化技术等的应用在化学制药废水处理方面有更广阔的应用前景。 这是之前写的一个小报告,希望能对你有所帮助!

可以从这个角度来写,制作饮料时我们需植物的果实,植物细胞细胞壁的成分是纤维素和果胶,能分解纤维素的微生物就能分解果肉细胞的纤维素,从而提高果汁的产量。

1、污水除油的必要性随着经济发展和人们生活水平的提高,城市污水的水质也在发生着变化,污水中动植物油及矿物油等油类物质逐渐增多。据有关资料报道,到2000年,我国已建成并投入运行的城市污水处理厂约180座,设计处理能力达到1050×104m3 /d,其中二级生化处理能力约750×10 4m3 /d,这些污水处理厂大多存在着油类物质的污染问题[1];尤其是一些中小城镇的污水处理厂,由于其水量较小,水质波动较大,在用水高峰期,大量餐饮污水进入处理厂,对污水处理厂的正常运行产生严重影响。以西南科技大学污水处理厂为例,该厂占地20亩,日处理能力1×104m3/d,服务人口30000人左右,采用改进型三沟式氧化沟工艺。该污水处理厂在设计过程中没有考虑进水中的油类物质,但自2003年5月运行以来,发现进水中油类物质逐渐增多,尤其是学校教师公寓和两个学生食堂完工以后,其状况更加严重。在过去的三年间,每到冬季,油类物质覆盖整个氧化沟表面,严重影响了氧化沟的充氧效率和出水水质状况,对进水中油类物质的测定发现其含量在86mg/L~420mg/L之间,其中夏季进水中油的平均含量为120mg/L,冬季为210mg/L。2 污水的除油方法分析目前,国内外对含油污水治理的研究方法主要有以下三类:化学处理法、物理处理法和生化处理法。化学处理法主要包括化学混凝法、化学沉淀法、催化氧化法及各种方法的结合运用;物理处理法包括离心分离法、过滤和超过滤法、澄清法和气浮法;生化法包括生物接触氧化法、生物转盘法、活性污泥法等[2]。 化学处理法化学处理法主要指投加一定的化学物质,使其与水中的油类物质发生絮凝、沉淀或催化氧化等反应,达到将油类物质从水中去除的目的。目前,在污水的除油过程中,化学法的研究主要集中在新型的絮凝剂的开发方面[3~8]。絮凝剂主要包括无机和有机絮凝剂,在无机絮凝剂方面,大庆石化总厂炼油厂曾对铁盐在炼油污水处理中的应用进行了研究[3],认为在浮选投加复合聚合铝铁,在浮选除油的同时还具有除硫作用。有机絮凝剂主要包括非离子、阴离子、阳离子、两性离子有机聚合物等类型,由于分子量大,吸附悬浮物及胶质能力强,形成的絮体尺寸大,沉降快,用量少,且产生的污泥量少,易脱水,对处理水不产生负面影响,近年来备受青睐。在其应用方面,已经批量生产的主要是聚丙烯酰胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和曼尼期反应的阳离子聚丙烯酰胺。在对有机絮凝剂的研究方面,唐善法等人利用丙稀酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵、烷基二甲基烯丙基氯化铵进行多元共聚对聚丙烯酰胺进行阳离子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝剂具有良好的絮凝除浊、破乳除油和去除有机物的能力[4];段宏伟等人利用改性环乙环丙阳离子聚醚等合成的RD-1反相破乳剂对污水中油类的去除具有较好的效果[5];除此之外,还有对二硫代氨基甲酸盐等絮凝剂的研究[6~8]。近几年,污水除油方法在能量化学领域也有研究[9~12],如磁化学技术的研究[9~11],废水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油层悬浮磁粉过滤法来处理。前者是用一些化学物质对磁性颗粒进行表面处理,使其表面被服一层亲油和疏水性物质的薄膜,磁种吸附油后,用磁场回收磁种即可除油;后者是利用吸附油膜的磁粉,或吸附油的磁种层来过滤油,通过磁场来固定滤层,为增加滤层与污水中油珠的碰撞,可使用交变磁场。另外,在电化学方面[11,12],可运用直接电解、间接电解、电化学吸附与脱附等方法对污水进行除油。 物理处理法物理处理法是污水除油系统中应用最多的一类方法,其核心思想是采用物理的方法达到油水的分离。在污水的除油过程中,物理法的研究主要集中在油水分离器的研究开发,其中包括浮选技术及浮选器、旋流技术及旋流器、膜技术及膜器等方面。 浮选技术浮选净化技术是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理新技术[13~15]。浮选除油就是在水中通入空气或其它气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣,从而完成固、液分离的一种新的除油方法。根据在于水中形成气泡的方式和气泡大小的差异,浮选处理法大体上可分为四大类,即溶气浮选法、诱导浮选法、电解浮选法和化学浮选法,其详细分类及每种方法的优缺点如表1所示。表1浮选处理方法的分类方法名称具体方法浮选成因主要优点主要缺点溶气浮选法加压溶气浮选法 真空浮选法在加压下,使气体溶解于污水,又在常压下释放出气体,产生微小气泡。在减压下,使溶解于水中的气体释放出来,产生微小气泡。气泡的尺寸小、均匀、操作稳定、设备简单、管理维修方便、除油率高上浮稳定、絮凝体破坏可能性小、能耗小流程较复杂、停留时间长、设备庞大、操作麻烦 溶气量小、操作及结构复杂诱导浮选法机械鼓气浮选法叶轮浮选法 射流浮选法让气体通过无数个微小的孔隙或缝隙,产生微小气泡。叶轮转动产生负压吸入气体,并依靠其剪切力使吸入气体变成小气泡。依靠水射器的作用使污水中产生微小气泡能耗小、浮选室结构简单。 溶气量大、停留时间短、处理速度高于溶气浮选工艺、除油效率高、设备造价低、耐冲击负荷。噪声小、工艺简单、总体能耗低、产生气泡小、除油效率好于叶轮式需投加表面活性剂才能形成微小气泡、使用范围受限、微孔易堵。浮选中必须添加浮选助剂、气泡大小不均匀、可能产生些无效气泡、制造维修麻烦。水射器要求高电解浮选法电解浮选法电絮凝浮选法选用惰性电极,使污水电解产生微小气泡。选用可溶性电极(Fe、Al等)在阳极上产生微小气泡,在阴极上有混凝作用的离子气泡小、除油率高。 气泡小、浮选与絮凝同时进行、除油率高极板损耗大、运行费用高。 同上化学浮选法化学浮选法依靠物质之间的化学反应,产生微小气泡(生成CO2,O2)。设备投资低、气泡量易于控制、尤适用于悬浮物含量高的污水污泥量增加、劳动强度大。 旋流技术水力旋流器是利用油水的密度差,在液流高度旋转时受到不等离心力的作用而实现油水分离的。含油污水切向进入圆筒涡旋段,并沿旋流管轴向螺旋态流动。在同心缩径段,由于圆锥截面的收缩,使流体增速,并促使已形成的螺旋流态向前流动,由于油和水的密度差,使水沿着管壁旋转,而油珠移向中心。流体进入细锥段,截面不断缩小,流速继续增大,小油珠继续移到中心汇成油芯。流体进入平行尾段,由于流体恒速流动,对上段产生一定的回压,使低压油芯向溢流口排出,而水则从净水出口排出。其工作原理见图1。图1 水力旋流器的工作原理示意图国外水力旋流除油研究始于1967年,经过多年的科学研究和工程应用,现已进入重大技术发展阶段。目前,美国 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司,澳大利亚 BWN Vortoil 公司,瑞典 ALFALAVAL公司都开始生产油水旋流分离器。国内许多研究单位和企业也先后开展了水力旋流器的研制工作,如西安交通大学、西南石油学院、四川大学、大庆石油学院、大连理工大学、江汉石油机械研究所、河南石油勘探局设计院、胜利油田设计院、大港油田设计院、江都环保器材厂、沈阳新阳机器制造厂等单位[16~22]。 膜技术膜处理技术是最近兴起的一项污水除油的新技术[22,23],其核心思想是利用半透膜作选择障碍层,允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分从而达到分离目的的技术总称。它具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等优点,已作为一种单元操作在污水除油过程中日益受到人们的重视。在膜技术的研究应用方面,天津天膜技术工程公司曾采用中空纤维超滤膜对含油污水进行处理研究[23],表明中空纤维超滤膜用于处理经过预处理的含油量较低的污水较为理想,而对未经过处理的含油量高的污水除油除浊效果较好;中国计量科学研究院利用一种破乳功能膜处理含油污水,取得较好效果[24]。但在膜技术应用中,都不同程度的存在膜的清洗问题。 生化处理法生化处理是利用水中的微生物处理污水中的有机污染物的一种工艺,现有的污水处理厂的生物处理单元,对污水中的油类物质有部分去除效率,但去除率较低。目前生物技术在污水除油中的应用主要集中在筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种。新疆环境监测中心通过利用餐饮服务业的含油污水培养筛选出28株具有较强除油能力的菌种进行研究,发现将其回接污水后,平均除油率达68%,其优选菌种回接污水24h后的除油率达90 %,而同批污水自然存放10d后的除油率仅为29%。采用选培优良菌种集中快速处理,可以显著提高此类污水的处理效率[25]。3 除油方案探讨针对西科大污水厂的油类物质,2003年~2005年冬季我们曾采用水力冲刷氧化沟表面和在沉砂池前投加石灰的方法进行实验。水力冲刷虽然可以暂时使氧化沟表面的油类物质吸附在污泥表面沉淀下来,但在下一个运行阶段油类物质会重新布满池面;沉砂池前投加石灰可以减少氧化沟中的油污,但石灰同时会对部分微生物产生抑止,其产生的沉淀物质在沉砂池中很难沉淀下来,带到氧化沟后容易堵塞沟中微孔曝气器,因此投加量受到限制,而其他的絮凝剂有存在价格偏高的问题。为了暂时避免氧化沟的缺氧问题,我们将氧化沟出水堰的挡板去掉,使漂浮的油污随出水进入接触池,在接触池的起端清捞。可以说上述的措施并未达到理想的除油目的。在选择除油方案时,我们也考虑了水力旋流器等物理方法,但由于其细格栅和沉砂池之间的空间限制以及昂贵的能耗费用和分离出来的油类的去向等问题的困扰,故未能采用。由于西科大污水厂的油类的来源较为单一,我们考虑在两个学生食堂外的设置隔油池,分离出来的油污和食堂的潲水一起集中处理;同时在污水厂氧化沟中培养驯化嗜油微生物,通过微生物技术对其余的油类进行处理,从而达到节约费用,提高除油效率的目的。4 结论 污水处理厂除油的方法很多,目前在化学、物理及生化处理方法方面均有研究应用。 中小城镇的污水处理厂由于存在资金困难等因素,在设计过程中往往没有考虑除油设施,而运行中油类的污染又直接影响其处理效果,因此其除油措施的实施必须结合各厂的具体情况。 对于油类物质来源比较单一的城镇污水处理厂,从源头治理会起到简单、经济和实用的效果。 微生物技术作为一种新兴的技术,在污水除油领域的研究应用正在不断深化,筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种对于中小型污水处理厂的除油具有节能、高效等优点。

抗肿瘤药物研究新进展论文

1.非甾体抗炎药物的合成及抗炎镇痛活性的研究2.硫杂杯芳烃金属配合物的合成及抗癌活性研究3.奥沙普嗪的化学结构修饰研究4.分蘖葱头中甾体皂苷成分的分离和鉴定5.新型选择性环氧合酶 -2抑制剂的研究6.锰超氧化物岐化酶模拟酶的研究进展7.吡唑衍生物类环氧合酶-2抑制剂研究进展8.呋喃酮衍生物类环氧合酶-2抑制剂研究进展9.硫杂杯芳烃的研究进展10.氯化镉对人体的毒性及其机制研究进展11.某院抗菌药物使用调查分析12.感冒药使用情况调查分析13.住院患者抗菌药物使用情况调查分析14.某院某科抗生素使用调查分析15. 2011年我国抗生素市场分析16.某种类药物不良反应及合理应用17.临床抗感染药物使用的调查分析18.抗肿瘤药物的研究进展19.抗病毒药物的现状与研究进展20.临床抗生素应用调查分析21.抗感冒药物的不良反应及合理应用22.喹诺酮类抗菌药研究进展23.抗癌金属配合物的研究新进展24.铂类抗癌药物作用机制研究进展25.某医院调查报告26.某药厂调查报告27.抗生素类药物在临床的应用现状28.高效液相色谱法及其在药物分析中的应用29.中国临床药师发展现状调查30.中国临床药师发展现状调查31.药物分析在药学各领域的应用32.某药检所调查报告33.分析仪器公司调查报告34.某医院药剂科参观报告35.中国本土制药企业新药研究开发发展的研究 36.某药品的质量研究方法

这有什么好讲的?首先确定做那个药的药理,然后制造动物病理模型,动物分组(治疗组、对照组等),接着确定给药方式、给药剂量,动物实验,取血做生化或做其他生理指标实验,数据统计学分析,结论。

只能说~你可以去在(世界肿瘤研究、亚洲肿瘤科病例研究)等等这样的期刊去找些范文参考

1.传统抗肿瘤药物[2]根据目前临床上使用的抗肿瘤药物的作用机理,可以大致将其分为四类:直接作用于 DNA,破坏其结构和功能的药物;干扰 DNA 合成的药物;抗有丝分裂的药物;基于肿瘤生物学机制的药物。 直接作用于 DNA 的药物 烷化剂类作用机制。 从有机化学的角度看,烷化剂和 DNA 之间的反应,实质是亲核取代反应。 烷化剂上有较好的离去集团,能在体内形成缺电子的活泼中间体或其他具有活泼亲电性集团的化合物 ,DNA 中含有富电子的集团(如氨基、巯基、羟基、羧基、磷酸基等),在和 DNA 反 应时,烷化剂或通过生成正碳离子的途径与 DNA 发生 SN2 反应,或直接和 DNA 按 SN1 的方式进行烷基化,从而影响或破坏 DNA 的结构和功能,使 DNA 在细胞增殖过程中不能发挥作用。 金属铂络合物作用机制。 顺铂络合物进入肿瘤细胞后水解成水合物,该水合物在体内与 DNA 的两个鸟嘌呤碱基 N7 位络合成一个封闭的五元螯合环, 从而破坏了两条多聚核苷酸链上嘌呤基和胞嘧啶之间的氢键,扰乱了 DNA 的正常双螺旋结构,使其局部变性失活而丧失复制能力。 反式铂络合物则无此作用。 博来霉素类作用机制。 博来霉素类抗肿瘤药物是一种天然存在的糖肽类抗肿瘤抗生素,它直接作用于肿瘤细胞的 DNA,使 DNA 链断裂和裂解,最终导致肿瘤细胞死亡。 干扰 DNA 合成的药物 作用机制干扰 DNA 合成的药物又称为抗代谢抗肿瘤药物,通过抑制 DNA合成中所需的叶酸、嘌呤、嘧啶及嘧啶核苷代谢途径,从而抑制肿瘤细胞的生存和复制,导致肿瘤细胞死亡。 药物分类叶酸拮抗物、嘧啶拮抗物、嘌呤拮抗物 抗有丝分裂的药物作用机制:药物干扰细胞周期的有丝分裂阶段 (M 期), 抑制细胞分裂和增殖。 在有丝分裂的中期细胞质中形成纺锤体,复制后的染色体排列在中间的赤道板上,到有丝分裂的后期,这两套染色体靠纺锤体中的微管及马达蛋白的相互作用向两极的中心体移动。 抗有丝分裂药物作用于细胞中的微管,从而阻止了染色体向两极中心体的移动,抑制肿瘤细胞的分裂和增殖[3]。有丝分裂抑制剂与微管蛋白有很强的亲和力,这些抑制剂大多数是从高等植物提取的天然产物及衍生物。2.新型抗肿瘤药物传统抗肿瘤药物都是通过影响 DNA 合成和细胞有丝分裂而发挥作用的,这些肿瘤药物的作用比较强,但缺乏选择性,毒副作用也比较大。 人们希望能提高抗肿瘤药物的靶向性,高度选择地打击肿瘤细胞而不伤害正常组织。随着生命科学学科的发展,有关肿瘤发生和发展的生物学机制逐渐被人们所认识,抗肿瘤药物的研究开始走向靶向合理药物设计的研究途径,产生了一些新的高选择性药物。药物分类及作用机制:靶向药物。 从抗肿瘤药物靶向治疗的角度看,可将其分为三个层次:第一层次:把药物定向地输入到肿瘤发生的部位,如临床上已采用的介入治疗,这是器官水平的靶向治疗,亦称为被动靶向治疗。第二个层次:利用肿瘤细胞摄取或代谢等生物学上的特点,将药物定位到要杀伤的肿瘤细胞上,即细胞靶向,它带有主动定向的性质。如利用瘤细胞抗原性质的差异,制备单克隆抗体(单抗[4])与毒素、核素或抗癌物的偶联物,定向地积聚在肿瘤细胞上,进行杀伤,效果较好[6]。第三个层次:分子靶向,利用瘤细胞与正常细胞之间分子生物学上的差异,包括基因、酶、信号传导、细胞周期、细胞融合、吞饮及代谢上的不同特性, 将抗癌药定位到靶细胞的生物大分子或小分子上,抑制肿瘤细胞的生长增殖,最后使其死亡。血管抑制剂药物的发展。 肿瘤生长必须有足够的血液供应,在癌发展和转移的过程中新的血管生长是必要的条件[3]。 新的血管生成涉及到多种环节, 例如在血管内皮基底膜降解时金属蛋白酶活性增加。血管内皮细胞增殖、重建新生血管及形成新的基底膜时有许多生长调节 因 子 参 与 , 包 括 纤 维 生 成 因 子 (FGF)、 血 管 内 皮 细 胞 生 长 因 子(VEGF)、血小板源性生长因子(PDGF)、血管生成素(Angiogenin)及转化生长因子(TGF)。 它们能促进新生血管的生成,使 DNA 合成增加。 另有一些调节因子能抑制血管内皮的生长,如血管抑素、 内皮抑素、干扰素 α 和干扰素 γ 等。 针对上述不同的环节及有关靶点,已研发出多种血管生成抑制剂,例如对金属蛋白酶有抑制作用的 Marimastat,抑制血管内皮生长的内皮抑素 Endostatin,抑制整合蛋白识别的 Vitaxin 抗体及非特异性抑制剂反应停等。 此类新药进入临床试用的已有数十种,对多种肿瘤及肿瘤转移显示出治疗效果,它们与常用抗癌药合用时能提高疗效,但其确切疗效仍需临床验证的最后报告。3.抗肿瘤药物的发展前景 靶向抗肿瘤药物将继续不断发展(多药耐药)逆转剂MDR(耐药性)是导致肿瘤化疗失败的最重要的原因,是肿瘤化疗的一大难点,因此寻找发展 MDR(多药耐药)逆转剂是非常必要的,或者加用两种或更多种抗肿瘤靶向药物可能会进一步提高传统细胞毒化疗方案的抗肿瘤效果[4]。 抗肿瘤转移药物临床诊断的肿瘤患者大约有 50%以上的已经发生了转移,而大部分癌症患者最后都死于转移,因此研究开发抗肿瘤转移药,如肿瘤转移多肽抑制剂、肿瘤细胞水解酶抑制剂也是必须的。 吕彦恩等人通过对 IL-2 基因修饰的细胞毒 T 淋巴细胞抗肿瘤效应的研究得出如下结论:IL-2 基因转染的 CTL 过继回输,可直接杀伤和诱导激活机体特异性抗肿瘤免疫反应,使体内抗肿瘤效果显著增强,有效抑制实验性肺转移瘤的生长[5]。 基因治疗2002 年 10 月 7 日诺贝尔生理、医学奖授予的发现项目是:“细胞程序性死亡”是由基因控制的。 这项发现使得人们认识到,随着基因导入系统、基因表达的可控性的深入研究以及更好更多的治疗基因的发现,人们可以通过导入野生型抑癌基因、自杀基因、抗耐药基因及反义寡核苷酸、肿瘤基因工程瘤菌等来治疗癌症[3]。 基因治疗将会成为综合治疗恶性肿瘤一种极为有效的方法。4.总结传统抗肿瘤药物虽然作用比较强,但是特异性较差,毒副作用较大, 因此, 它在今后的抗肿瘤药物市场中所占比列将会日益下降;同时,具有靶向功能的抗肿瘤药物在今后很长一段时间内将占据市场很大的份额;而基因治疗手段还需要进一步研究。

微生物新陈代谢研究进展论文

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生物体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程叫做新陈代谢。新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称。这是所有生命的基本特征。它包括物质代谢和能量代谢两个方面。物质代谢:是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程。可细分为:从外界摄取营养物质并转变为自身物质。(同化作用)自身的部分物质被氧化分解并排出代谢废物。(异化作用)能量代谢:是指生物体与外界环境之间能量的交换和生物体内能量的转变过程。可细分为:储存能量(同化作用)释放能量(异化作用)在新陈代谢过程中,既有同化作用,又有异化作用。同化作用:又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。异化作用:(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的终产物排出体外的变化过程。

水生物处理实际是水体自净的强化 ,在去除了污水中的污染物后 ,必须将微生物从水中分离出来 ,这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。本文主要介绍微生物在生活污水处理中的应用,及几种主要的污水生物处理技术。 生活污水可生化性相对较高,所以采用生化法处理效果比较好。大多数城市污水处理厂的原水主要是生活污水,其中掺杂的工业污水只占相当小的一部分,所以生化法一直是城市污水处理厂的首选工艺。 生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的无机物和有机物。无机物如氯化物、硫酸盐、磷酸盐和钠、钾、钙、铁等碳酸盐,有机物有纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质和尿素等。排放入环境中促使浮游植物生长和大量繁殖,形成赤潮和水华。 利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的。微生物能从污水中摄取糖,蛋白质,脂肪,淀粉及其它有机化合物作为微生物的营养物质,经过一系列的酶促反应,这些有机物在微生物体内得到分解利用,有些合成微生物自身的结构和功能物质,有些则为微生物提供所需的能量。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,污水生物处理方法分为好氧生物处理和厌氧生物处理. 好氧生物处理是在水中有溶解氧存在的条件下,借好氧和兼性厌氧微生物(其中主要是好氧菌)的作用来进行的。在处理过程中,绝大多数的有机物都能被相应的微生物氧化分解。用好氧法处理污水,基本上没有臭气,处理所需的时间比较短,如果条件适宜,—般可去除BOD九成以上 。 厌氧生物处理是在无氧的条件下,借厌氧和兼性厌氧微生物(其中主要是厌氧菌)的作用来分解污水中有机物的,也称厌氧消化或厌氧发酵。厌氧生物处理主要应用于有机污泥和高浓度有机污水的处理。由于是密闭发酵,所以在处理过程中不影响周围环境;同时隔绝空气又加以高温发酵,可以钉死寄生虫卵和致病菌;并且可以产生生物能源甲烷。因此厌氧消化法近年来渐渐受到重视,但由于所需时间长,对设备要求严格,因而影响其迅速推广。 在污水处理中,通常是以有机物在氧化过程中所消耗的氧量这一综合性指标来表示有机污染物的浓度,如生化需氧量和化学需氧量。生化需氧量是指在特定的温度和时间微生物分解污水中有机物所消耗的氧量,称为生化需氧量。生化需氧量约占生化需氧总量的一大半,故采用生化需氧量来表示污水中可降解有机物的浓度是比较合适的。但污水中有机物并不是都能较快降解的,在工业废水中,可以结合化学需氧量等指标表示有机污染物的浓度。 只有生化需氧量高的废水才适宜采用生物处理,化学需氧量很高但生化需氧量不高的废水不宜采用生物处理。对于有毒的废水,只要毒物能降解,就可用生物法处理,关键是控制毒物浓度和驯化微生物。 污水生物处理方法包含活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法、厌氧生物化学法、固定化微生物法,生物处理法通常配合化学混凝处理效果更好,化学混凝药剂处理法资料至望采纳.

什么是微生物?微生物是泛指肉眼看不到或看不清楚的微小生物。它们体积微小,结构简单。它与人类关系密切,它既能造福于人类,也能给人类带来毁灭性的灾难。微生物学在解决当代重大社会问题中起着重要作用。例如微生物采油技术中,它发挥令人难以想象的巨大作用。它可降低原油的黏度,增加原油的流动性,从而大大提高了原油的采收率。此种技术成本低,设备简单,不伤害地层,不污染环境,而且效益显著。1995~2000 年,斯诺克尔石油技术公司实施该技术且获得很好的效益[1]。而日本则把光合菌、乳酸菌、酵母菌、发酵丝状菌、放线菌等功能各异的80 多种微生物组成的一种活菌制剂。这些微生物组合在一个统一体中,互相促进,共同构成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生态系统,可抑制有害微生物,尤其是病原菌和腐败细菌的活动,促进植物生长。该技术在自然农法中广泛应用。随着国民经济的发展,微生物的应用也越来越广泛。在生物制药、能源、环保、食品、工业等方面,微生物都扮演着重要的角色。然而,微生物在给人类提供诸多好处的同时,也带来了许多不可忽视的负面影响。我们用的化妆品含有多种营养成分,为微生物的生长提供了适宜的环境,在生产、储藏和使用过程中极易受到微生物的污染。化妆品中常见细菌主要以芽胞杆菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属为主,这几个属的细菌在自然界分布广泛,对环境抵抗力较强,污染机会较多[2]。真菌主要有木霉属、曲霉属、根霉属、脉孢菌属、短梗霉属、假丝酵母属和红酵母属等,这些菌也是自然环境中常见的霉菌和酵母[3]。受到微生物污染的化妆品不但产品腐败变质,更重要的是致病微生物污染会对人体健康产生危害。别外饮水机污染也已成为不可忽视的卫生问题,有的饮水水质量已经远远达不到合格饮用水的卫生质量,所谓的纯净水、矿泉水等已不能直接饮用,主要是被大肠杆菌等微生物污染。这种状况很可能加重夏秋季肠道病的流行。研究人员还指出,室内空气也存在着微生物污染,它可引起人体出现眼刺激感、哮喘、过敏性皮炎、过敏性肺炎和传染性疾病,重者甚至因感染而死亡。室内建筑材料和家用电器是室内空气的主要污染源,它不仅能释放出对人体有害的化学物质,同时也为微生物的孳生提供了有利的条件。由此可见,微生物与人类的关系非常密切,它不仅造福与人类,也会伤害人类。因此我们应该正确地认识微生物,并利用它保护环境、造福人类,这是我们的期望也是我们每个人义不容辞的责任。

微生物除草剂的研究进展论文

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。

生物除草剂研究历史和现状利用生物防除杂草已有近200年的历史.以往只有利用植食性动物、病原微生物等天敌在自然状态下,通过生态学途径,将杂草种群控制在经济上、生态上与美学上可以接受的水平。随着人们对植物病原菌认识的深人,上世纪中叶开始了微生物除草剂的开发研究。近几十年来,随着植物病原菌的不断分离和研究。尤其是从杂草病株中筛选出来的一些植物病原菌表现出了潜在的除草活性,有可能开发成为可替代化学除草剂的新型生物除草剂。1981年,Devine在美国被注册登记为第一个生物除草剂,Devine是美国弗罗里达州的棕榈疫霉致病菌株的厚垣孢子悬浮剂,用于防治杂草莫伦藤,防效可达90%以上,且持效期可达2年,被广泛用于桔园杂草防除。在此之后的近15年时间里,没有新的生物除草剂商品推出,在生物除草剂的发展过程中出现了一个断层。其实在此领域内的研究仍十分活跃.也取得了一大批研究成果,特别对造成停滞的主要原因的分析和总结,明确了生物除草剂未来的努力方向和重要攻克的目标。限制发展的主要因素有:被控制杂草丰富的遗传多样性、生物除草剂的高度专一性、其对温度、湿度和土壤等环境条件近于苛刻的需求、工业化生产技术和设备的不配套、配方研究技术的落后、市场规模的过小、生产和应用成本较化学除草剂高等等。

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

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