在生態(tài)與食品安全備受全社會(huì)普遍關(guān)注的大背景下,本研究以浙江省主要產(chǎn)竹(縣)市的竹林地土壤和竹筍為研究對(duì)象,對(duì)土壤和竹筍有機(jī)農(nóng)藥污染狀況作了深入研究,并對(duì)殘留狀況作出了科學(xué)評(píng)價(jià)。鑒于竹林地土壤、竹筍存在有機(jī)農(nóng)藥殘留的現(xiàn)狀,針對(duì)性地開(kāi)展了竹林地土壤有機(jī)農(nóng)藥污染微生物修復(fù)、修復(fù)效果影響因子及降解微生物分離鑒定等研究工作。研究結(jié)果如下: 1.竹林地土壤和竹筍有機(jī)農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀 竹林地土壤中共檢測(cè)到17種有機(jī)農(nóng)藥,其中,有機(jī)氯農(nóng)藥及其異構(gòu)體11種,擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥2種,有機(jī)磷農(nóng)藥4種。HCH檢出率達(dá)100%,顯著高于DDT(70.37%)。甲基對(duì)硫磷檢出率96.30%,擬除蟲(chóng)菊類(lèi)農(nóng)藥檢出率較低(62.96%)。 土壤中檢測(cè)出的有機(jī)農(nóng)藥中,除順-氰戊菊酯殘留量超過(guò)1000μg·kg-1外,其它種類(lèi)農(nóng)藥的殘留量均低于150μg·kg-1。HCH、DDT殘留量均低于50μg·kg-1,有機(jī)磷農(nóng)藥最大殘留量低于40μg·kg-1。這說(shuō)明浙江省主要竹產(chǎn)區(qū)商品竹林土壤有機(jī)農(nóng)藥殘留具有普遍性,有機(jī)氯、有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量較低,擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥殘留較高。 竹筍中檢測(cè)到9種有機(jī)氯農(nóng)藥,有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥均低于檢測(cè)限。HCH和DDT檢測(cè)率均達(dá)100%,在竹筍中DDT更加穩(wěn)定。五氯硝基苯檢出率達(dá)75%。 竹筍檢測(cè)出的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量均低于100μg.kg-1,符合浙江省優(yōu)質(zhì)竹筍標(biāo)準(zhǔn),但部分竹筍樣品農(nóng)藥殘留超過(guò)國(guó)家蔬菜水果標(biāo)準(zhǔn)(50μg.kg-1),其中,DDT超標(biāo)率17.9%,HCH超標(biāo)率3.6%。綜合污染指數(shù)和系統(tǒng)聚類(lèi)分析表明,試驗(yàn)筍樣可以分為兩類(lèi),即安全類(lèi)(P1),占82.14%,基本安全類(lèi)(P=1～1.2),占17.86%。 商品竹林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型、經(jīng)營(yíng)水平和土地利用方式對(duì)竹林地土壤及竹筍有機(jī)農(nóng)藥殘留有一定的影響,集約經(jīng)營(yíng)竹林顯著高于粗放經(jīng)營(yíng)竹林,筍用竹林較毛竹筍材兩用林高,山地竹林較原農(nóng)業(yè)耕作地改種為竹林的低。 2.竹林地有機(jī)農(nóng)藥殘留微生物原位修復(fù)技術(shù) 有機(jī)農(nóng)藥的原位微生物修復(fù)效果明顯。使用菌劑15d內(nèi)甲基對(duì)硫磷、丁硫呋喃丹、六六六三種有機(jī)農(nóng)藥降解率超過(guò)62%,分別達(dá)到83.08%、82.66%、62.21%,顯著高于對(duì)照。雷竹林不同林分密度對(duì)甲基對(duì)硫磷微生物修復(fù)效果影響顯著,在中密度下,既能獲取較高的竹筍產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,15d內(nèi)甲基對(duì)硫磷降解率達(dá)84%以上。因此,應(yīng)結(jié)合雷竹林豐產(chǎn)林分結(jié)構(gòu)的建立,使竹林達(dá)到中密度水平,即立竹度12000-15000株·hm-1,再進(jìn)行微生物修復(fù)。 在退化雷竹林土壤中共檢測(cè)到3種有機(jī)磷農(nóng)藥,即樂(lè)果、甲基對(duì)硫磷、乙酰甲胺磷,且隨著竹林退化程度的加劇殘留量升高。采用有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌劑進(jìn)行田間微生物修復(fù),15d內(nèi)殘留降解率超過(guò)50%,最高達(dá)100%。退化程度對(duì)降解率有顯著影響,隨著退化程度的加劇,降解率顯著下降。 3.環(huán)境因子對(duì)微生物修復(fù)效果的影響 環(huán)境因子溫度、光照、土壤pH值、土壤含水量對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥甲基對(duì)硫磷的微生物降解有著顯著的影響。雖然隨著時(shí)間的推移,甲基對(duì)硫磷的降解率逐漸增加,但降解速率逐漸降低。正交試驗(yàn)表明溫度、土壤水分、土壤pH三因子在有機(jī)磷農(nóng)藥甲基對(duì)硫磷微生物降解過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。獲得最佳修復(fù)效果的環(huán)境因子組合為:溫度25℃、光照60%、土壤含水率15%、土壤pH值6.03。 4.土壤養(yǎng)分元素含量對(duì)生物修復(fù)效果的影響 通過(guò)二次正交回歸設(shè)計(jì),確立了土壤主要養(yǎng)分元素含量與有機(jī)磷降解菌劑對(duì)甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥降解效果的關(guān)系,推導(dǎo)出了二次方程,5d、10d、15d的回歸方程均達(dá)顯著水平,其中,5d時(shí)回歸方程極顯著。根據(jù)回歸方程,推導(dǎo)出5d、10d、15d最佳降解率的土壤養(yǎng)分元素含量分別為:氮素(N)0.112 g·kg-1、0.113 g·kg-1、0.122 g·kg-1,磷素(P2O5)0.083 g·kg-1、0.096 g·kg-1、0.093 g·kg-1,鉀素(K2O)0.077 g·kg-1、0.078 g·kg-1、0.088 g·kg-1。降解率分別為62.09%、84.79%和96.13%。 5.有機(jī)磷農(nóng)藥降解微生物分離 從取自化工廠排水口附近的土壤中分離出了2株有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌,定名為OPDM-1、OPDM-2,二者均屬于假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)。對(duì)目標(biāo)菌株OPDM-2特性研究表明,菌株對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥具有較好的降解作用,液體培養(yǎng)條件下,72h菌株對(duì)100mg·L-1有機(jī)磷農(nóng)藥乙酰甲胺磷降解率達(dá)59.72%。
【學(xué)位單位】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類(lèi)】：X53
【部分圖文】：

其結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1-1，其中，R1和 R2多為芳基或烷基，可以直接連接到磷原子（亞磷酸鹽）上或通過(guò)氧（磷酸鹽）或硫原子（硫代磷酸酯類(lèi)）連接到磷原子上。多數(shù)情況下，R1直接與磷原子相連，而 R2則通過(guò)氧或硫原子與磷原子相連（分別形成膦酸鹽或硫代膦酸鹽）。X 基團(tuán)為可變基團(tuán)，可以是脂肪族、芳香族或雜環(huán)基團(tuán)，易通過(guò)水解而脫

圖 2-1 竹林地土壤和竹筍取樣示意圖Fig. 2-1 Sampling plots in bamboo forest of Zhejiang province2.1.3 農(nóng)藥殘留測(cè)定有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊農(nóng)藥殘留采用氣相色譜（Agilent 6890N，Agilent司，美國(guó)）法測(cè)定；有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥殘留檢測(cè)參照GB/T14550-2003[21方 法 檢 測(cè) 限 在 0.001~0.004 μg·g-1,RSD<10% ； 有 機(jī) 磷 類(lèi) 農(nóng) 藥 殘 留 參 GB14552-2003[212],方法檢測(cè)限在0.008~0.05 μg·g-1，RSD<8%；氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留用液相色譜（waters alliance 2695，water公司，美國(guó)）法測(cè)定。檢測(cè)參照蔣新明等[2方法，最低檢出限2 μg·L-1，平均RSD為5.47%農(nóng)藥檢出率（DR）計(jì)算公式為：×100檢出農(nóng)藥殘留樣品數(shù)檢出率（DR，%）=試驗(yàn)樣品總數(shù)（2.

映了三類(lèi)農(nóng)藥特性及可降解能力[234,235]。表 3-2 主成分載荷矩陣Table 3-2 Component matri主成分（Fi）Principal componentF1F2HCH 0.459 0.099 DDT -0.095 0.552 百菌清Chlorothalonil0.478 0.277 三氯殺螨醇Dicofol0.328 0.431 氰戊菊酯Fenvalerate0.442 0.110 甲胺磷Methamidophos0.291 -0.451 甲基對(duì)硫磷Parathion-methyl0.219 -0.285 對(duì)硫磷Parathion-0.342 0.356
【參考文獻(xiàn)】

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