磺酰脲类除草剂动态构效关系研究及优势菌选择

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1、摘要磺酰脲类除草剂的开发和应用使杂草防治进入了一个超高效的时代，但同时也给环境带来了一定的危害。针对这种情况本论文对此类系列目标化合物进行动态构效关系研究，并将其运用到氯磺隆污染控制对策的选择中。以目标化合物的半衰期作为衡量生物降解性的定量指标，利用逐步回归法对13种磺酰脲类化合物进行QSBR研究，建立数学模型，并验证其预测功能。模型指出此类化合物的生物降解性与其最低空轨道能量、脲桥上S原子以及和s原子相邻的N原子所带的电荷之间存在着显著的相关性。通过对大量参考文献及模型的剖析，确定磺酰脲类化合物降解的控制步骤为脲桥上与磺酰基相连

2、的N原子上的H与杂环3．位N原子形成的氢键的断裂，并证实其无害化是在多种微生物共同作用下完成的。在此基础上，选取氯磺隆作为典型化合物，筛选优势降解菌系并考察其降解能力。利用海藻酸钠包埋法将细胞固定化，考察温度，pH值和底物浓度等因素对游离和固定化状态下优势菌系降解作用的影响。结果表明温度和pH值对游离菌系的降解作用影响较大，而固定化细胞对环境适应性强，而且作用也较迅速。利用固定化技术对受氯磺隆污染的土壤进行生物修复模拟试验，取得了良好的效果。-关键词：磺酰脲类除草剂：QSBR；控制步骤：优势降解菌；固定化细胞生物修复，±暖体臻●A

3、bstractAlthoughthediscoveryandusageofsulfonylureaherbicideshavebroughtaflewstageforweedcontrol，allundesirableconsequenceofthesepracticesisthattheresiduesofthesechemicalsremaininsoilforprolongedperiods。leadingtoadverseeffects。Onthisbasis，thisthesishasstudiedthedynamics

4、tructure-biodegradationrelationshipofthiskindofcompoundsandusedittochoosepollutioncontrolwaysforchlorsulfuron．Usingthehalf-lifeoftargetasindexofbiodegradation，thequantitativestructure—biodegradationrelationships(QSBR)of13compoundshavebeenstudiedwithstepwiseregressions

5、taffstieaImethod．Themathematicmodelwassetupandvalidatedtohavetheforecastfunction．Themodelshowedthatthereweresignificantrelativitiesbetweentheirbiodegradationandtheirthreestructureparameters：琶ImoandtherespectivechargeofSandNnexttoSonthebridge．Throughconsultingmanyrefer

6、encesandmodelanalysis，thecontrolstepinsulfonylureaherbicidesdegradationwasconfirmed．Thatisthebreakofhydrogenbondformedbetween3-Nofheterocycleand}lbindingwi搬NnexttoSonthebridge。Anditwasalsoconfirmedthatmorethanonemicrobeparticipatedinthemineralizationprocessofthesecomp

7、ounds．Then，chlorsulfuronwaschosenastypicaltargettoscreenitssuperiorstrainsandtostudythebacteria’Scatabolicability．Usingsodiumalginateasembeddingmaterial，thebacteriawereimmobilized．Andthedifferencesbetweenthedissociatedandimmobilizedbacteriawereobservedunderdifferentte

8、mperatureandpHandsubstrateconcentration．TheresultssuggestedthattheimmobilizedcellshadlargerrangesinpHandtemperaturethanthedi