拟除虫菊酯类农药是手性农药的重要品种,但其对环境的污染也是人类所面临的难点问题之一。农药污染的微生物修复一直是环境科学工作者研究的重要课题。微生物降解是农药在环境中消解的主要方式。此外,一种菊酯农药含有不同的对映异构体,通常会显示出不同的生物活性、生理毒性和环境归趋。深入了解菊酯农药的对映体降解行为特征将大大提高人类对手性农药选择性行为的理解和认识,以便对其环境归趋和生态风险性进行更准确的评估。本文选取了高效氟氯氰菊酯和甲氰菊酯两种菊酯类农药,系统地研究了其在土壤中以及在筛选出的优势菌株作用下的选择性降解行为。本文采用非手性和手性高效液相色谱法进行分析,具体试验内容如下:1)高效氟氯氰菊酯在土壤中对映体选择性环境行为的研究深入研究了高效氟氯氰菊酯在石家庄黄土和武汉红土中的对映体选择性行为。高效氟氯氰菊酯的降解半衰期分别为6.80 d和7.53 d,且反式体在两种土壤中的降解速度均快于顺式体,各个异构体均存在选择性降解,降解速度为:1R-trans-αS>1S-trans-αR>1R-cis-αS>1S-cis-αR。此外,试验数据均表明在碱性条件下更有利于农药的降解,且红土的环境条件更有利于高效氟氯氰菊酯对映体选择性降解的产生。2)高效氟氯氰菊酯的降解微生物筛选、鉴定及对映选择性降解的研究系统地研究了从石家庄黄土和武汉红土中筛选出来的高效降解菌株z-1、z-2和h-1对高效氟氯氰菊酯的降解情况。通过种属鉴定:z-1为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌,z-2为酯香微杆菌,h-1则为毛孢子菌属。在此基础上,详细研究了高效氟氯氰菊酯选择性降解,结果表明:z-1和z-2均优先降解顺式异构体,h-1则优先降解反式异构体。此外,菌株z-2对该菊酯农药反式体有良好的映体选择性降解。但菌株z-1和h-1则并没有表现出明显的对映体选择性降解。最后,研究了调节培养液pH测定对降解效果的影响,结果表明:碱性环境更有利于菊酯农药的生物降解,与土壤中的降解规律一致。3)甲氰菊酯的降解微生物筛选、鉴定及对映选择性降解的研究系统地研究了从污泥中富集培养、筛选得到的高效降解菌株w-10对甲氰菊酯的降解效果,菌株w-10经16S rDNA鉴定为粪产碱杆菌。测定结果表明:降解符合一级动力学模型,且不存在对映体选择性。在优化甲氰菊酯降解条件试验中,该菌在设定条件下的最佳温度为30℃,最适pH为7.0,最优接种量为5.0%。最后,降解广谱性测试表明,w-10可高效降解氯菊酯和高效氟氯氰菊酯,对氯菊酯优先降解顺式体,对高效氟氯氰菊酯优先降解反式体,且高效氟氯氰菊酯的反式体在培养8d时,ER值达到1.13,表现出一定的选择性。