技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及農(nóng)藥的生物修復(fù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于農(nóng)藥殘留的生物修復(fù)劑。
背景技術(shù):
:農(nóng)藥殘留是農(nóng)藥使用后一個時期內(nèi)沒有被分解而殘留于生物體、收獲物、土壤、水體、大氣中的微量農(nóng)藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質(zhì)的總稱。施用于作物上的農(nóng)藥,其中一部分附著于作物上,一部分散落在土壤、大氣和水等環(huán)境中,環(huán)境殘存的農(nóng)藥中的一部分又會被植物吸收。殘留農(nóng)藥直接通過植物果實(shí)或水、大氣到達(dá)人、畜體內(nèi),或通過環(huán)境、食物鏈最終傳遞給人、畜。目前,主要使用的化學(xué)農(nóng)藥按其功能不同,主要分為殺蟲劑(Insecticide)、除草劑(Herbicide)和殺菌劑(Fungicide)三大類。依據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,可分為有機(jī)氯類、有機(jī)磷類、擬除蟲菊脂類、氨基甲酸脂類和無機(jī)農(nóng)藥等多種類型。這些化學(xué)農(nóng)藥的共同特點(diǎn)是:①有毒性,且靶向性差;②殘留性,一般分為高殘留、中殘留和低殘留等;③遷移性和累積性,可通過空氣、土壤或地下水發(fā)生遷移,甚至在生物體內(nèi)累積。有機(jī)磷類殺蟲劑成為目前使用量最大的農(nóng)藥之一,多屬于高效農(nóng)藥。目前,有機(jī)磷農(nóng)藥包括甲拌磷、乙拌磷、內(nèi)吸磷、對硫磷、甲胺磷、乙酰甲胺磷、殺螟硫磷、特普、敵百蟲、樂果、馬拉硫磷、甲基對硫磷、二甲硫吸磷、甲基對硫磷、甲基內(nèi)吸磷、氧化樂果、久效磷等。有機(jī)氯農(nóng)藥有滴滴涕、六六六、林丹、甲氧、高殘毒DDT、硫丹。常用的擬除蟲菊脂類農(nóng)藥有溴氰菊脂、氯氰菊脂、氯菊脂、胺菊脂、甲醚菊脂等。氨基甲酸酯類有西維因、葉蟬散、涕滅威、呋喃丹和異索威等。有機(jī)磷農(nóng)藥以其品種多、藥效高、防治范圍廣譜等特點(diǎn),至今仍是農(nóng)藥中用量最多的類別,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起到了舉足輕重的作用,我國有機(jī)磷農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用量占農(nóng)藥總生產(chǎn)和使用量的一半以上。但是,有機(jī)磷農(nóng)藥具有較強(qiáng)的毒性,長期、大量使用后,其在農(nóng)作物上的殘留會引起食品安全問題,也影響了我國農(nóng)產(chǎn)品出口,而且散落的農(nóng)藥也會使水和土壤受到污染。用微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的生物修復(fù)方法具有低成本、無毒、無二次污染等優(yōu)點(diǎn),是最具應(yīng)用前景的削減農(nóng)藥污染的方法之一。有機(jī)磷農(nóng)藥降解微生物篩選常用的方法是從長期遭受農(nóng)藥污染的土壤或水體中采集樣品,經(jīng)富集培養(yǎng)、平板劃線等操作,分離得到單菌落,然后經(jīng)馴化培養(yǎng),或紫外化學(xué)誘變等方法獲取高效降解菌株,或通過細(xì)胞工程、基因工程等技術(shù)手段構(gòu)建工程菌株。然而現(xiàn)有的降解有機(jī)磷等農(nóng)藥殘留的生物制劑存在很多問題,從而限制了現(xiàn)代其發(fā)展。限制發(fā)展的主要因素有:生物除殘留的高度專一性、其對溫度、濕度和土壤等環(huán)境條件近于苛刻的需求、工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的不配套、配方研究技術(shù)的落后等等。目前為了提高降解殘留的效率,人們通常采用多種菌株進(jìn)行復(fù)配,和選用合適的菌株進(jìn)行了復(fù)配,并且達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)、穩(wěn)定降解的目的是需要解決的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種用于農(nóng)藥殘留的生物修復(fù)劑,所述修復(fù)劑由生物吸附劑、復(fù)合菌劑、木質(zhì)素磺酸鹽、聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、甘油、吐溫組成。優(yōu)選地,所述生物修復(fù)劑劑其由下列重量份的原料制備:生物吸附劑10-12份、復(fù)合菌劑20-30份、木質(zhì)素磺酸鹽2-3份、聚乙烯醇2-4份、脂肪醇聚氧乙烯醚3-5份、甘油0.5-0.7份、吐溫0.5-0.7份。所述生物吸附劑為殼聚糖和硅藻土按照重量比1:2混合制備;所述復(fù)合菌劑由解淀粉芽孢桿菌、副球菌、哈茨木霉菌、伯克氏菌、假單胞菌組成;所述解淀粉芽孢桿菌為(Bacillusamyloliquefaciens)ATCC23843;所述副球菌(Paracoccussp.)為CGMCCNO.3639(CN101899414);所述哈茨木霉菌(Trichodermaharzianum)為CGMCCNO.4963(CN102505010);所述伯克氏菌(Burkholderiajiangsuensis)CGMCC9028(CN103952354);所述假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)為ATCC15442。所述復(fù)合菌劑的制備方法為:將解淀粉芽孢桿菌、副球菌、哈茨木霉菌、伯克氏菌、假單胞菌分別培養(yǎng)至濃度為1×107個/ml的菌液,然后按照5:4:3:3:2的體積比混合,即得;所述生物修復(fù)劑的制備方法包括下述步驟:(1)制備生物吸附劑:將殼聚糖和硅藻土按照重量比1:2混合后在150℃溫度下的乙醇溶液(20%的乙醇溶液)中加熱4小時后干燥,并粉碎,得到生物吸附劑;(2)將生物吸附劑、木質(zhì)素磺酸鹽、聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、甘油、吐溫混合均勻,1000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌20分鐘,得到懸濁液;(3)在步驟(2)制備的懸濁液以800轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌、同時緩慢加入復(fù)合菌劑,全部添加完后繼續(xù)攪拌10分鐘即得。本發(fā)明所述菌種均可以從中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)以及美國模式培養(yǎng)物集存庫(ATCC)購買得到。本發(fā)明所述的菌種均可通過常規(guī)的培養(yǎng)方法得到所需濃度的菌液,此并非本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn),限于篇幅,并不一一贅述。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為:微生物降解有機(jī)磷等農(nóng)藥殘留的寄主?;约仁撬囊粋€優(yōu)點(diǎn),同時也是其主要缺陷。單一微生物制劑的?;蕴匦裕蛊浜茈y對所有農(nóng)田進(jìn)行有效防除,從而就限制微生物制劑推廣應(yīng)用。且在有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的生物修復(fù)領(lǐng)域中存在以下主要問題。①、不同環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的濃度存在差異,不同實(shí)驗(yàn)室篩選獲得的菌株的降解能力也存在差異,有的菌株對低濃度的有機(jī)磷殘留降解較快,有的菌株對較高濃度的有機(jī)磷殘留降解較快,使用這類單一菌株的制劑,不易快速清除環(huán)境中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。②、一般采用的菌株降解速度較慢,需要7天~30天以上的處理時間才能發(fā)揮充分降解效果。一些研究表明,利用多個生防菌株混合開發(fā)出復(fù)合微生物制劑是解決過于單一缺陷的有效途徑,本研究表明,利用菌株解淀粉芽孢桿菌、副球菌、哈茨木霉菌、伯克氏菌、假單胞菌之間的復(fù)配可以充分發(fā)揮具有不同降解特性的降解有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌株的降解能力,可適應(yīng)不同污染程度環(huán)境治理的需要,制備的生物制劑可在3-7天內(nèi)快速降解不同程度的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留,降解率達(dá)到95%以上,有效清除有機(jī)磷農(nóng)藥污染。本發(fā)明修復(fù)劑不含化學(xué)產(chǎn)品為純生物制劑,避免了化學(xué)制劑殘留量累積保護(hù)了土壤及環(huán)境,與特定的表面活性劑、增效劑、分散劑、潤濕劑等組合制成的生物制劑具有適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、不易老化等特點(diǎn),并合理利用微生物間的協(xié)同作用,無毒無害,生態(tài)環(huán)保,顯著降低了用藥量、施藥次數(shù)以及用藥成本,且本發(fā)明生物制劑配制方便,保存時間長,具有很強(qiáng)的實(shí)用價值。具體實(shí)施方式以下通過實(shí)施例形式對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例,凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1一種用于農(nóng)藥殘留的生物修復(fù)劑,所述修復(fù)劑其由下列重量份的原料制備:生物吸附劑10份、復(fù)合菌劑20份、木質(zhì)素磺酸鹽2份、聚乙烯醇2份、脂肪醇聚氧乙烯醚3份、甘油0.5份、吐溫0.5份。所述生物吸附劑為殼聚糖和硅藻土按照重量比1:2混合制備;所述復(fù)合菌劑由解淀粉芽孢桿菌、副球菌、哈茨木霉菌、伯克氏菌、假單胞菌組成;所述解淀粉芽孢桿菌為(Bacillusamyloliquefaciens)ATCC23843;所述副球菌(Paracoccussp.)為CGMCCNO.3639(CN101899414);所述哈茨木霉菌(Trichodermaharzianum)為CGMCCNO.4963(CN102505010);所述伯克氏菌(Burkholderiajiangsuensis)CGMCC9028(CN103952354);所述假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)為ATCC15442。所述復(fù)合菌劑的制備方法為:將解淀粉芽孢桿菌、副球菌、哈茨木霉菌、伯克氏菌、假單胞菌分別培養(yǎng)至濃度為1×107個/ml的菌液,然后按照5:4:3:3:2的體積比混合,即得;所述生物修復(fù)劑的制備方法包括下述步驟:(1)制備生物吸附劑:將殼聚糖和硅藻土按照重量比1:2混合后在150℃溫度下的乙醇溶液(20%的乙醇溶液)中加熱4小時后干燥,并粉碎,得到生物吸附劑;(2)將生物吸附劑、木質(zhì)素磺酸鹽、聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、甘油、吐溫混合均勻,1000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌20分鐘,得到懸濁液;(3)在步驟(2)制備的懸濁液以800轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌、同時緩慢加入復(fù)合菌劑,全部添加完后繼續(xù)攪拌10分鐘即得。使用方法:施用量5-10ml/m2。實(shí)施例2一種用于農(nóng)藥殘留的生物修復(fù)劑,其由下列重量份的原料制備:生物吸附劑12份、復(fù)合菌劑30份、木質(zhì)素磺酸鹽3份、聚乙烯醇4份、脂肪醇聚氧乙烯醚5份、甘油0.7份、吐溫0.7份。所述生物吸附劑為殼聚糖和硅藻土按照重量比1:2混合制備;所述復(fù)合菌劑由解淀粉芽孢桿菌、副球菌、哈茨木霉菌、伯克氏菌、假單胞菌組成;所述解淀粉芽孢桿菌為(Bacillusamyloliquefaciens)ATCC23843;所述副球菌(Paracoccussp.)為CGMCCNO.3639(CN101899414);所述哈茨木霉菌(Trichodermaharzianum)為CGMCCNO.4963(CN102505010);所述伯克氏菌(Burkholderiajiangsuensis)CGMCC9028(CN103952354);所述假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)為ATCC15442。所述復(fù)合菌劑的制備方法為:將解淀粉芽孢桿菌、副球菌、哈茨木霉菌、伯克氏菌、假單胞菌分別培養(yǎng)至濃度為1×107個/ml的菌液,然后按照5:4:3:3:2的體積比混合,即得;所述生物修復(fù)劑的制備方法包括下述步驟:(1)制備生物吸附劑:將殼聚糖和硅藻土按照重量比1:2混合后在150℃溫度下的乙醇溶液(20%的乙醇溶液)中加熱4小時后干燥,并粉碎,得到生物吸附劑;(2)將生物吸附劑、木質(zhì)素磺酸鹽、聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、甘油、吐溫混合均勻,1000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌20分鐘,得到懸濁液;(3)在步驟(2)制備的懸濁液以800轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌、同時緩慢加入復(fù)合菌劑,全部添加完后繼續(xù)攪拌10分鐘即得。使用方法:施用量5-10ml/m2。實(shí)施例3本發(fā)明生物修復(fù)劑對甲基對硫磷、馬拉硫磷和乙酰甲胺磷的降解作用在三個100mL滅菌的三角瓶中均加入20mL無機(jī)鹽培養(yǎng)基(g.L-1,NH4NO30.5,Na2HPO41.19,KH2PO40.45,MgSO40.5,去離子水1000ml,pH6.8),然后分別添加甲基對硫磷、馬拉硫磷和乙酰甲胺磷濃度至300mg/L,添加實(shí)施例2制備的生物修復(fù)劑。定時取樣,通過高效液相色譜分別測定甲基對硫磷、馬拉硫磷和乙酰甲胺磷濃度。高效液相測定馬拉硫磷色譜條件:色譜柱HypersilC18柱;流動相:70%甲醇(含2mM甲酸銨+30%水;流速:0.3mL/min;檢測波長220nm,柱溫:室溫;進(jìn)樣量:15μ1。高效液相測定乙酰甲胺磷色譜條件:色譜柱HypersilC18柱;流動相:V(甲醇):V(水):=15:85;流速:1.5mL/min;檢測波長215nm,柱溫:30℃;進(jìn)樣量:15μ1。降解率(%)=(1-處理樣品殘留量/對照樣品殘留量)×100%。結(jié)果如表1所示表1降解率5h10h15h甲基對硫磷74.37%92.98%99.15%馬拉硫磷79.03%90.55%99.37%乙酰甲胺磷69.67%90.33%99.21%實(shí)施例4本發(fā)明生物修復(fù)劑對黃瓜表面敵敵畏農(nóng)藥殘留的降解效果1)選取兩個完全相同的黃瓜地塊,各50m2,均勻噴灑1000倍稀釋的80%敵敵畏乳油農(nóng)藥;2)8h后,一地塊均勻噴施實(shí)施例2制備的用于農(nóng)藥殘留的生物修復(fù)劑作為處理組,施用量5ml/m2,另一地塊以噴施清水作對照組;3)24后,五點(diǎn)取樣法檢測黃瓜表面敵敵畏殘留,結(jié)果顯示,處理組較對照組敵敵畏殘留量減少91%。雖然,上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述,但在本發(fā)明基礎(chǔ)上,可以對之作一些修改或改進(jìn),這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此,在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn),均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3