高效氯氰菊酯对小球藻、草履虫的毒性影响及微生物降解

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1、沦义题目：高效氯氰菊酯刈_，J、球藻、葶履虫的毒‘陀影响及微生物降解学科专业：微牛物学学位中请人：明：超指导教帅：陈军副教授摘要拟除虫菊酯类农药作为替代高毒农约的重要杀虫剂，农业生产中应用口渐普遍。但是，近年来拟除虫菊酯类农药对非靶生物的毒害及残留导致的环境污染问题已受到国内外的广泛关注。高效氯氰菊酯作为拟除虫菊酯类农药rfl最具代表性的农药品种，在害虫防治等方面起着重要作用。已有一些研究发现，高效氯氰菊酯对一些有益昆虫和鱼类等水生生物有较高毒性，而且对哺乳动物及人类具有神经毒性、免疫毒性及发育毒性。因此

2、，科学评价高效氯氰菊酯对环境的危害程度及寻求解决农药残留问题变得尤为重要。研究所用小球藻作为水体生态系统的食物链和能量流动的基础，可直接影响水生生态系统的结构和功能，在评价、监测水环境方面，有着独特的优越性。研究采用实验室培养方式，选取6种不同浓度的高效氯氰菊酯(0．8mg／L、2．0mg／L、5．0mg／L、12．0mg／L、30．0rag／L)进行试验探究。在农药胁迫下，藻细胞生长受到抑制，24h后高浓度处理组出现零增长现象。小球藻的96h半数抑制效应浓度(EC。。)为4．304mg／L，属于低毒。藻

3、细胞内生理生化指标对高效氯氰菊酯响应迅速，高浓度处理组中叶绿素含量在12h后迅速下降，叶绿素a与b含量的比例失调，且藻细胞膜通透性也明显增加；同时，各处理组可溶性蛋白含量和丙二醛(MDA)含量都呈现先升后降的钟形曲线规律。分析结果表明，高效氯氰菊酯对蛋白核小球藻的毒性效应可能是由代谢酶变化、膜脂质过氧化等作用引起。研究所用草履虫作为水生生态系统食物链的基层，对水环境中的有毒物质反应极其敏感，一直以来是生态毒理学研究的主要实验材料和理想的环境质鼍评价生物。试验通过用不同浓度的高效氯氰菊酯培养草履虫，观察草履

4、虫的_夕E已状犹及种群增长情况，以及在不

5、一J浓度的高效氯氰菊酯农药胁迫卜．，观察草履虫的细胞长度、宽度及长宽比的变化。结果发现，高效氯氰菊酯刘+草履虫的1h急性毒性作用LC。为27．536mg／L，95％置信区间为26．290～28．84lmg／L。慢性毒’陀试验表明，低浓度的高效氯氰菊酯促进草履虫种群增长，高浓度又抑市0其增长，而且低浓度的高效氯氰笫酯刈‘草履虫可能具仃环境类内分泌干扰物的作用。在12．0mg／L、20．Omg／L高效氯氰销酯的胁迫卜．，草履虫体长、体宽均有显著改变，而口．其形态也出现

6、变短变粗趋势。观察胁迫168h的高浓度组(20，0mg／L)中草履虫，发现变短变粗现象更明显，并形成了一种形似包囊的结构。微生物修复具有安全、高效、无污染等独特优势，是解决农药残留的理想途径。试验按照逐级增加农药浓度的驯化方法，从龙华污水处理厂的活性污泥中分离出一株对高效氯氰菊酯具有较高降解能力的菌株XC-01。通过形态学特征和ITS序列分析，鉴定该菌株为杂色

7、}{1霉。利用正交法设计优化试验，最终得到最优水平组合为温度(30℃)、接种量(O．4g／L)及pH(7．0)。在最优条件下，菌株XC一01对10

8、0mg／L高效氯氰菊酯的降解率为240h内达到79．63％，与正交试验中方差分析结果(84．07％)相一致。关键字：高效氯氰菊酯，小球藻，草履虫，毒性，微生物降解，正交法优化AbstractPyrethroidinsecticidesareimportanttoreplacethehightoxicpesticide，andapplyinagriculturalproductionnloreandmorecommon．However，thetoxicityofpyrethroidpesticidesonn

9、ontargetorganismsandresidualenvironmentalpollutionproblemscausedhasreceivedextensiveattentionathomeandabroadinrecentvears．Beta-cypermethrin，whichasthemostrepresentativepyrethroidpesticide，playsanimportantroleinpestcontr01．Severalstudieshavefoundthat．beta．

10、cypermethrinhashightoxicitytosomebeneficialinsectsandfishandotheraquaticorganisms，butalsohastheimmunetoxicitY,neurotoxicityanddevelopmentaltoxicitytomammalsandhuman．Therefore，thescientificevaluationofhazarddegreeofb