甲霜灵在活性污泥中的吸附降解及其对映体选择性研究文献综述

文献综述

随着全球现代化工业的快速发展，越来越多的农药被生产并应用于环境防治过程中，同时也造成了大量具有手性结构的污染物残留在环境介质中甚至成为持久性有机污染物（POPs），对环境以及生物造成长久性的伤害，降低了生态环境可持续的能力，也威胁到了人类自身的永续发展。

我国不仅是世界上最早使用农药，也是生产和使用农药最多的国家之一，使用量居世界第二位,占世界总产量的十分之一，仅次于美国。农药在防治谷物害虫、铲除杂草、增加谷物产量方面有着功不可没的作用，根据有关资料统计，如果不使用农药，全世界的粮食产量会因病、虫、草害而减少1/3 。农药是一种有毒的化学物质，它们有的易挥发且容易随风飘散到很大的范围内，有的难降解在水体或者土壤中长久甚至永久的残留，因此每年大量的农药使用，造成过剩的农药残留对水体、土壤、大气、动植物甚至是人类造成不可估量的危害。此外部分农药作为一种持久性有机污染物（POPs），通过与环境介质的结合而长期甚至永久的存在于自然环境中，并具有一定的致畸变、致突变、致癌变的“三致”作用。

一个化合物分子与其镜像不能互相叠合，则必定存在一个与镜像相同的化合物，这两个化合物之间的关系称为互相对映，这种相互对映的两个化合物称为对映异构体，这类化合物分子称为手性分子。互为对映体的一对手性化合物虽然具有相同的物理和化学性质，但是他们对偏振光的吸收情况不同。根据对偏振光作用的不同分为左旋体（—）和右旋体（ ），拥有一对对对映体的手性分子则呈现无旋光性，即消旋体。

手性农药的不同对映体所显示的药性和毒性的不同的，这是由于农药进入生物体后，对映体与靶细胞的分子识别和手性匹配有关。因此微生物对手性农药对映体降解的速率也不同。手性农药的生物活性存在着显著的立体选择性，手性农药的活性往往仅存在于一个或少数几个异构体中。

甲霜灵(metalaxyl)是一种强内吸性的取代苯酰胺类杀菌剂，甲霜灵对病菌的作用机制主要是抑制核糖体RNA聚合酶的活性，从而抑制RNA的合成。主要防治黄瓜、葡萄、大白菜等霜霉病，马铃薯晚疫病，番茄早、晚疫病等

甲霜灵具有一个手性碳，含有一对对映异构体。甲霜灵的杀菌作用主要源于R体，其杀菌活性在生物体内R体是S体的3倍，在体外对疫霉菌的活性R体是S体的1000多倍，甲霜灵高活性体—精甲霜灵（R-构型甲霜灵含量较高的产品）在抑制菌丝生长和孢子囊产生两个方面活性均比外消旋体高。因此，商品化的精甲霜灵(R-甲霜灵的含量在97%以上)在很多国家已经替代了外消旋甲霜灵的使用，这种用光学纯产品替代外消旋产品不仅提高了药效，也减少了农药在环境中的释放，也减小了农药对非靶标生物的潜在毒性效应。

对映体水平上手性农药降解的相关研究尚处于起步阶段，二十世纪九十年代初，faller等人对北海海水中手性农药alpha;-六六六对映体的浓度进行了研究测定，证明了手性农药在降解过程中对映体有着选择性降解的现象。自此，手性农药对映体选择性降解的问题受到了广大学者的关注，国际上也掀起了研究手性农药对映体水平上研究的热潮，相关研究工作也逐步展开。

好氧活性污泥处理技术是指在分子氧参与的情况下，以好氧菌及兼性好氧菌降解和稳定有机物的生物处理方法。活性污泥处理法，实质上是对自然界水体自净的人工模拟，不是简单的模拟，而是经过人工强化的模拟。故利用好氧活性污泥法来降解有机污染物质是目前综合经济效益较高的方式之一。

参考文献