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乙草胺(Acetochlor)是一种选择性芽前酰胺类除草剂,广泛用于北方大豆、玉米、马铃薯、棉花、花生等作物的杂草防除。该除草剂是我国使用最多的3种除草剂之一。虽然为农业生产提供了不少帮助,但是其负作用也是不可忽视的。它除了具有直接毒性外,还有不易挥发、不易光解、易残留的特点,所以其也是一种环境污染物,长期大量施用具有潜在的生态与环境安全问题。
一般而言,在有除草剂使用历史的农业地区的流域和地下水层中,氯乙酰胺除草剂残留和代谢物的存在相当普遍,就应该关注这些地方的地表水和地下水源受母体化合物或除草剂代谢产物的污染情况。在有氧和厌氧条件下的生物降解是控制这些除草剂消散的唯一重要因子。有关于乙草胺及其他氯代酰胺类除草剂如甲草胺、丁草胺、丙草胺和异丙甲草胺的光化学降解方面研究比较多,但至今,很少有关于降解乙草胺的细菌纯培养物被报道。
从江苏泰兴某农药厂废水生化处理池污泥中分理中分离到一株乙草胺降解菌Y3B-1,根据其形态、生理生化特性以及16S rRNA基因序列相似性分析结果,将其鉴定为副球菌属(Paracoccus sp.)。
对Y3B-1的生物学特性研究结果显示,菌株Y3B-1最适生长温度为30℃,最适pH值为7.0;通气量在10~60 mL范围内,Y3B-1生长良好;NaCl浓度在0~20 g·L-1范围内均可生长,10 g·L-1时该菌生长最为良好;菌株Y3B-1在以对葡萄糖为碳源、以蛋白胨或酵母粉为氮源的培养基中的生长良好;菌株Y3B-1对氨苄青霉素、先锋霉素和链霉素有抗性。
菌株Y3B-1可以以乙草胺为唯一碳源生长,培养3 d后降解效率达到85%左右。菌株Y3B-1降解乙草胺的最适降解温度为30℃,最适pH值为7.0。降解速率与初始接种量呈正相关,当接种量为5.0%时,菌株降解效果最好。当乙草胺初始浓度为50 mg·L-1时,菌株Y3B-1对其有很好的降解效果,过高的起始浓度会抑制乙草胺降解;一些外源营养物质如酵母膏和土壤悬液,能促进菌株Y3B-1对乙草胺的降解。菌株能够高效的降解乙草胺,能够降解一部分丁草胺和丙草胺,而对异丙甲草胺几乎不能降解。