Kinetics of chlorpyrifos degradation by Bacillus cereus strains

Abstract

利用微生物消除农药污染是一项安全、经济、有效的方法, 降解动力学模型的构建有助于理解污染物的生物降解行为和估测系统中特征污染物的浓度变化, 菌株对高浓度污染物的降解效果是降解菌在受污染水体中实际应用的关键。本研究采用基础培养基中定量添加毒死蜱和定时取样分析毒死蜱残留浓度的方法, 探讨两株蜡状芽孢杆菌(HY-1和HY-2)的接种体培养时间、接种量和降解菌对毒死蜱的降解动力学, 同时研究了降解菌对高浓度毒死蜱的降解率。结果表明: HY-1和HY-2最适接种体培养时间分别为10 h和19 h, 接种体培养时间对菌株降解毒死蜱的影响较大。两菌株最适接菌量为8%(v/v), 接种量从4%增至8%时, 接种量对HY-1降解毒死蜱的影响大于HY-2。当毒死蜱的初始浓度为40 mg·L^-1、80 mg·L^-1、100 mg·L^-1和120 mg·L^-1时, 一级动力学方程ln(C0/Ct)=<i>kt</i>可以用来拟合两菌株对毒死蜱的降解动力学及确定降解动力学参数, 当毒死蜱初始浓度再次增加时, 仅HY-2对毒死蜱的降解符合一级动力学方程。当毒死蜱初始浓度为40~120 mg·L^-1时, 菌株HY-1对毒死蜱的降解速率常数分布在0.013 5~0.015 7; 当毒死蜱初始浓度为40~200 mg·L^-1时, 菌株HY-2的降解速率常数分布在0.008 0~0.015 3。菌株HY-2比HY-1可以在较高的毒死蜱浓度下发挥降解作用, 且降解率较高。因此, 两菌株在毒死蜱污染水体的净化去毒方面具有重要意义。