厭氧微生物聚集體對苄嘧磺隆的降解與回響機制研究

《厭氧微生物聚集體對苄嘧磺隆的降解與回響機制研究》是依託山東大學，由袁憲正擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：厭氧微生物聚集體對苄嘧磺隆的降解與回響機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：袁憲正
• 依託單位：山東大學

中文摘要

磺醯脲類除草劑苄嘧磺隆是我國水稻田中的主導除草劑，雖然在農業排水渠、河流甚至地下水中都檢測到苄嘧磺隆的殘留，但其降解產物仍未形成系統的共性認識，尤其在厭氧條件下的降解途徑尚未明確。在厭氧生物處理系統及土壤環境中，大多數微生物以微生物聚集體形式存在，但厭氧微生物聚集體對苄嘧磺隆為代表的磺醯脲類除草劑的回響機制還不清楚。因此，本課題基於代謝組學技術，探索厭氧微生物聚集體對苄嘧磺隆的降解途徑；結合多種化學、光譜學分析方法，研究厭氧微生物聚集體表面物理化學特性對苄嘧磺隆的回響；利用分子生物學手段，解析厭氧微生物聚集體群落多樣性及演替規律與苄嘧磺隆降解之間的聯繫；以期深入揭示苄嘧磺隆、中間產物、厭氧微生物聚集體之間的內在相互關係。本課題的研究對提高苄嘧磺隆生產廢水厭氧生物降解效率，系統評估苄嘧磺隆環境安全性，及污染土壤的生物修復均具有一定的理論意義和實際價值。

結題摘要

磺醯脲類除草劑苄嘧磺隆是我國水稻田中的主導除草劑，其在厭氧條件下的降解途徑尚未明確，並且厭氧微生物聚集體對苄嘧磺隆為代表的磺醯脲類除草劑的回響機制還不清楚。在國家自然科學基金委的支持下，本項目構建了表征厭氧微生物聚集體與苄嘧磺隆相互作用的新方法，並將上述方法擴寬到了厭氧微生物聚集體對納米材料的回響，富集了苄嘧磺隆降解的穩定培養系，並對其培養條件進行了最佳化，解析了苄嘧磺隆在厭氧條件下的降解產物，完善了苄嘧磺隆降解途徑，闡明了水環境中殘留苄嘧磺隆對銅綠微囊藻的毒性效應，並解析了苄嘧磺隆對微生物的急性毒性作用機制，研究結果可為了解苄嘧磺隆等磺醯脲類除草劑在厭氧水處理過程中的環境行為、提高厭氧廢水生物處理效率提供理論指導。研究成果主要以論文和專利的方式進行表達，在國外SCI源刊物上發表論文5篇；申請發明專利1項；培養研究生1名，在讀博士生1名；項目負責人還入選閔恩澤能源化工獎-青年進步獎、中國科學院盧嘉錫青年人才獎等獎勵。