汞和镉对土壤脲酶活性影响

研究结果表明 ,汞、镉对土壤脲酶活性具有显著的抑制作用 ,抑制幅度和强度分别以汞镉和汞为最大 ;相关分析显示 ,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg Cd污染程度的生化监测指标 ;当Hg、Cd含量分别达到 1 6 1 3～ 2 6 4 7mgkg- 1 和 477 78mgkg- 1 时 ,土壤已受到严重污染 ;在汞镉复合条件下 ,抑制仍以单独影响为主 ,且汞、镉间存在较弱的拮抗作用 ;温度和尿素浓度升高 ,可增强重金属对土壤脲酶活性的抑制作用。     

土霉素及镉污染对土壤呼吸及酶活性的影响

随着饲料工业以及畜禽养殖业的规模化发展,抗生素和重金属在土壤环境中同时存在的几率不断增大。为了分析抗生素和重金属对土壤微生物生态系统的影响,以土霉素(OTC)与镉(Cd)为污染物,采用室内培养法,研究了土霉素(OTC)与镉(Cd)单一处理及复合污染对土壤呼吸和酶活性的影响。结果表明,10mg/kg重金属镉单独污染对土壤微生物呼吸表现为先抑制后激活作用,且显著抑制了土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,对3种酶活性平均抑制率从大到小依次为:蔗糖酶磷酸酶脲酶;1mg/kg土霉素显著激活土壤微生物呼吸,50和200mg/kg土霉素对土壤微生物呼吸的影响呈现出先抑制后激活的规律。各处理浓度下的土霉素对蔗糖酶和脲酶活性均主要表现为抑制作用,对磷酸酶活性的影响呈现出一定的波动性;当土霉素的浓度为1和200mg/kg时,其与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响主要为拮抗作用,但当土霉素的浓度为50mg/kg时,与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响则主要为协同作用。微生物呼吸对土霉素与镉胁迫更为敏感,最高抑制率和激活率分别可达98.98%和300.82%,土壤酶活性受土霉素和镉污染的影响要弱于它们对土壤微生物呼吸的影响。     

Cr^3＋对土壤脲酶活性特征的影响

采用模拟方法对Cr^3＋的土壤脲酶效应进行了研究,结果表明,土壤pH对Cr^3＋的生态毒性有重要影响;酸性土壤脲酶受到显著抑制,活性及动力学特征参数与Cr^3＋浓度间达显著或极显著负相关,而且模型U=β0（/β1×C＋1）揭示其间机理为完全抑制,动力学则进一步细化为非竞争性抑制;获得土壤轻微和中度污染时的生态剂量ED10和ED50分别为50.59和865.7 mg.kg^-1;酸性土壤中脲酶活性、Vmax、k可作为土壤Cr^3＋污染的监测指标之一,而碱性土壤则反应不敏感,其随铬浓度增加,脲酶活性及动力学参数呈先增加后降低的规律性变化,总体变幅较小;两类土壤的差别可能主要是由于土壤环境引起了不同价态铬转变的缘故。     

尾矿区土壤重金属污染对土壤酶活性的影响

为研究铜陵尾矿区土壤重金属污染状况以及土壤重金属污染对土壤酶活性的影响,按照距离矿口远近不同进行土壤样品的采集。结果表明,尾矿区及其周边土壤受到不同程度的Cu、Zn、Pb、Mn污染,尾矿区土壤酶活性随着重金属污染程度的加剧而显著降低,其中蔗糖酶和脲酶活性下降最明显。多元回归分析表明,在土壤重金属复合污染影响下,Cu、Pb、Mn 3种重金属对土壤脲酶、蔗糖酶、脱氢酶活性均有抑制作用,而Zn对土壤脲酶、蔗糖酶、脱氢酶有一定的刺激作用。     

六价铬污染土壤后形态变化及其对土壤脲酶活性的影响

采用室内模拟方法较为系统地研究了六价水溶态铬和总铬对土壤脲酶活性的影响。结果表明,六价铬进入土壤后,水溶态含量迅速降低,降幅随培养时间延长而减缓;水溶态铬含量与外源总铬的变化呈极显著正相关;六价铬抑制土壤脲酶活性,且脲酶活性与六价水溶态铬达到极显著负相关,揭示脲酶活性可作为土壤铬污染程度的指标之一;从土壤脲酶角度获得的红壤轻度和中度污染时临界浓度,土壤总铬和水溶态铬含量分别为17．07、85．37mg·kg-1和0．78、3．88mg·kg-1;随土壤肥力降低,土壤脲酶的ED10和ED50递减。     

杀虫双对土壤脲酶活性特征的影响

通过模拟方法研究杀虫双对土壤脲酶活性特征参数的影响。结果表明 :不同生态区域土壤脲酶特征具有明显差异。杀虫双明显抑制脲酶活性 ,且随浓度增加 ,脲酶活性、酶促反应的Vmax、Vmax/Km、k减小 ,Km 增大 ,除 6号土样的Km 处理外均达到显著或极显著相关 ,揭示出脲酶特征参数可从不同角度表征杀虫双对土壤脲酶活性的影响 ,获得其作用机理为混合型抑制。脲酶活性ED50 值与土壤有机质、全氮和全磷呈现显著或极显著正相关关系 ,表明高有机质含量的土壤可明显减轻杀虫双的污染。     

土壤酶活性与土壤Cd污染评价指标

利用盆栽水稻试验对土壤全Ｃｄ、有效态Ｃｄ和土壤四种酶活性关系进行了研究。结果表明：土壤四种酶活性随土壤Ｃｄ浓度增加有明显降低趋势;土壤脲酶和过氧化氢酶活性与土壤Ｃｄ含量均呈显著负相关,土壤酶活性与土壤有效态Ｃｄ相关系数大于与土壤全Ｃｄ的相关系数,故用土壤有效态Ｃｄ指标、土壤脲酶和过氧化氢酶活性生化指标或综合应用这两类指标作为土壤重金属镉污染程度的评价指标比较合适。     

施用木质素对土壤中尿素转化及释放的影响

通过室内培养试验,研究木质素不同用量对土壤NH4+-N含量、NO3--N含量、脲酶活性的影响。结果表明,木质素能抑制土壤脲酶活性,并且随木质素施入量的增加抑制强度增强。木质素对土壤脲酶活性的抑制时间主要在尿素施入土壤后1～14 d,在培养第8 d前后木质素对脲酶抑制率出现最大值,21 d后木质素对脲酶活性不再具有明显的抑制作用。木质素通过抑制土壤脲酶活性而延缓尿素的水解,降低铵态氮释放速度。在加入等量尿素态氮的情况下,木质素用量为0.3～0.6 g/kg,尿素水解时间延缓3 d;当木质素用量增加至2.7～6.7 g/kg时抑制时间延长到7 d。木质素同时抑制了土壤中铵态氮向硝态氮转化,降低土壤硝态氮含量,使施入的尿素较长时间以铵态氮的形式保存在土壤中。     

用通径分析法研究土壤水解酶活性与土壤性质的关系

为正确评价土壤性质对酶活性的影响程度 ,运用通径分析方法研究了浙江 5种土壤 1 2个样品中的土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性与土壤性质的关系。结果表明 :土壤有机质、全氮、全磷是制约脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性的主要因素 ,而阳离子交换量对三种酶活性的影响均很微弱 ;就通径分析的直接效应而言 ,pH对脲酶活性的影响最为显著 ,对转化酶和酸性磷酸酶活性的影响程度大致相当。然而pH对脲酶、转化酶、酸性磷酸酶的这种直接效应在很大程度上被通过其它因素对三种酶的间接效应所抵消 ;土壤粉粒对转化酶活性的作用尤为显著。此外 ,粘粒对酸性磷酸酶、砂粒对脲酶有一定影响且均主要体现为直接效应。     

亚铵法造纸废液干粉对土壤酶活性的影响

采用盆栽试验方法研究了亚铵法造纸废液干粉不同添加量对土壤脲酶、磷酸酶、转化酶及多酚氧化酶活性的影响。结果表明,在未种植青菜的处理中,干粉显著抑制土壤脲酶、磷酸酶、转化酶及多酚氧化酶活性,抑制程度随施入量的增加而增大;在种植青菜的处理中,除了脲酶活性受到干粉促进外,磷酸酶、转化酶及多酚氧化酶活性均受到干粉的抑制,变化趋势均与未种植青菜的处理类似。     

不同土层土壤酶活性对重金属汞和镉胁迫的响应

通过室内模拟重金属污染土壤,研究了不同浓度Hg、Cd单一胁迫及Hg＋Cd复合胁迫对不同土层（0-20cm和20-40cm）土壤脲酶、过氧化氢酶和转化酶活性的影响。结果表明,不同土壤酶对Hg和Cd胁迫的响应并不一致,Hg对土壤脲酶和转化酶的影响较大,Cd对过氧化氢酶的作用更显著。转化酶对Hg、Cd胁迫的响应因处理浓度不同而表现为抑制或激活作用。相关分析显示,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg＋Cd污染程度的生化监测指标;而过氧化氢酶活性可以作为Cd污染的指标。同一重金属浓度胁迫下,0—20cm土层的土壤酶活性明显高于20～40cm土层的土壤酶活性。Hg、Cd胁迫对0～20cm土壤脲酶和过氧化氢酶的抑制作用小于20～40cm相应土壤酶活性,高浓度Hg和低浓度Cd对0—20cm土壤转化酶表现为抑制作用,而对20-40cm土壤转化酶却表现为激活作用。     

Toxic effect of cadmium and nickel on soil enzymes and the influence of adding sewage sludge

Sewage sludge is increasingly used as an organic amendment to soil, especially to soil containing little organic matter. However, little is known about the utility of this organic amendment in the reclamation of soil polluted with heavy metals. We studied the effects of adding sewage sludge on enzymatic activities of a semi-arid soil contaminated with Cd or Ni in the laboratory. The activities of urease, phosphatase, β-glucosidase and protease-BAA were measured in soil containing concentrations of Cd or Ni in the range 0–8000 mg kg⁻¹ soil, and their inhibition was compared with those of the enzymatic activities in the same soil amended with sewage sludge and containing similar concentrations of the heavy metals. The inhibition was tested for three different incubation times to determine changes in the effect of the heavy metals on hydrolase activity with the time elapsed after contamination. Ecological dose (ED) values of Cd and Ni were calculated from three mathematical models which described the inhibition of the enzymatic activities with increasing concentrations of heavy metal in the soil. For urease and phosphatase activities, the ED values for Cd and Ni increased after application of sewage sludge to soil, indicating a decrease in Cd and Ni toxicity. The other two enzymes (β-glucosidase and protease-BAA) were less sensitive to Cd or Ni contamination, and it was more difficult to determine whether addition of sewage sludge had affected the inhibition of these enzymes by the heavy metals.     

Cd、Pb单一及复合污染下土壤酶生态抑制效应及生态修复基准研究

由于土壤酶活性可有效地反映土壤重金属的污染程度,因此,本文通过研究Cd、Pb单一及复合污染对土壤酶（脱氢酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶和蔗糖酶）活性的影响,以期选取合适的土壤酶指标作为Cd、Pb污染的生物标记物,为建立Cd、Pb污染生态修复的基准提供科学依据。研究结果表明,不同的土壤酶活性对Cd、Pb的敏感性各不相同,并且酶活性随土壤重金属浓度增加表现为叠加效应或拮抗效应。Cd、Pb单一及复合污染对脲酶活性抑制作用显著,Cd、Pb复合污染对脲酶活性表现为叠加效应,因此,脲酶可作为土壤Cd、Pb污染的生物标记物。通过半数生态剂量模型研究发现：Cd、Pb污染下,50%脲酶活性受抑制的毒性阈值分别为2273和2703;Cd污染土壤的生态修复基准值为1.33mg·kg-1,Pb污染土壤的生态修复基准值为106mg·kg-1。     

植被恢复模式对土壤重金属质量分数和土壤酶活性的影响——以山东省淄博市四宝山破坏山体为例

矿产资源开采造成了严重的重金属污染,为选择合理植被恢复模式以修复土壤重金属污染,以淄博市四宝山破坏山体不同植被恢复模式为对象,测定土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾质量分数,pH值等主要化学性质,土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、脲酶活性和Cu、Zn、Cd等7种重金属质量分数,分析不同植被恢复模式对土壤重金属质量分数及土壤酶活性的影响.结果表明:1)实验区土壤中重金属Zn轻度污染,Cu和Cd重度污染,其他重金属均不构成污染;2)各人工植被恢复模式土壤重金属质量分数均低于灌草丛的,其中黑松林对土壤Cu、Cd的修复效果最好,侧柏林对土壤Zn的修复效果最好;3)土壤重金属全量在垂直分布上规律复杂,有效量均表现为下层高于上层,土壤有效Cu、有效Zn、有效Cd下层比上层依次高9.24％～18.94％、0.97％～20.09％和5.48％～35.51％;4)在影响土壤酶活性的各种因素中,破坏山体土壤重金属有效量与土壤化学性质的影响最为明显,处于同等重要的地位.本研究发现,Cu、Zn、Cd均对4种土壤酶活性表现出了抑制作用,建议用土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶、脲酶活性作为破坏山体土壤重金属Cu污染的评价指标.     

Untersuchungen über die toxische Wirkung der in Siedlungsabfällen häufigen Schwermetalle auf die Bodenmikroflora

The toxic effects of heavy metals, commonly found in urban wastes on the soil microflora In several series the influence of soluble salts of Cd, Cr, Zn, Cu, Ni and Hg in various concentrations was tested on the development of bacteria and fungi in cultural studies and in soil model systems. In addition the changes in microbial biomass, in the activity of oxidoreductases and hydrolases, and in nitrification were measured in five soils. Comparison of the results of bacteria-plate-counts in the presence of heavy metals in agar-media and in soils demonstrated that all tested elements have a more toxic effect on isolated soil microorganisms under culture conditions than when tested after heavy metal application to soils. Beside Hg, eucaryotic soil fungi proved to be 10 – 50 fold more resistant to heavy metals in vitro as well as in situ. For calculating the effect of heavy metals on soil microbial activity soil enzymatic methods are not reliable and can be used only to some extent, because some cellfree encymes in the soil are activated or inactivated immediately by heavy metals. In long-term experiments, the microbial biomass and nitrification in soil is not significantly influenced by the elements Cd, Cu and Ni in the concentration range of the tolerable limit content. In contrast, Cr, Zn and Hg reduced these microbiological properties more or less distinctly.     

Cu Cd Pb Zn对酸性耕作土壤3种酶活性的影响

采用添加外源重金属和室内培养的方法,研究了Cu、Cd、Pb、Zn对1个酸性耕作土壤中脲酶、蛋白酶和过氧化物酶活性的影响。Cu添加浓度为50、100、200、400、600mg·kg^-1,Cd添加浓度为1、5、10、15、20mg·kg^-1,Pb添加浓度为100、300、500、800、1200mg·kg^-1,Zn添加浓度为50、100、200、400、800mg·kg^-1。结果表明,Cu、Cd、Pb、Zn对脲酶以抑制作用为主,4种重金属对酶毒性大小依次为Cu〉Cd〉Zn≥Pb,但在培养末期抑制作用都趋于减弱。Ph、Cu、Cd、Zn在前17d的培养中使蛋白酶酶活性急剧降低,以后蛋白酶活性维持在此较低水平上。短时间内（3d）Zn对过氧化物酶具有强烈的抑制作用,但总体看来4种重金属对过氧化物酶活性的影响均较小。上述结果表明,脲酶对农田土壤Cu污染具有指示作用,蛋白酶对农田土壤4种重金属污染都具有指示作用,过氧化物酶仅对土壤Zn的短期污染具有指示作用。     

超积累植物东南景天根际土壤酶活性研究

通过野外调查和盆栽试验研究了超积累植物东南景天根际土壤酶活性变化及其与重金属有效态的关系。研究结果表明,在矿山土壤、重度污染土壤和轻度污染土壤上,种植超积累生态型东南景天后,根际土壤有效态Zn分别比非根际减少了14.3%,7.9%和47.4%,有效态Cd分别比非根际减少25.1%,21.9%和20%。在铅锌矿区,东南景天生长地段土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶、脱氢酶活性高于其它植物生长地段。在矿山土壤和重度污染土壤中,超积累生态型东南景天根际土壤酶活性明显高于非根际土壤,同时也高于非超积累生态型根际土壤。Pb、Zn、Cd、Cu4种重金属对东南景天根际土壤脲酶、蔗糖酶、脱氢酶活性均有抑制作用,而Pb对磷酸酶有一定的刺激作用。东南景天根际土壤脱氢酶、酸性磷酸酶活性与重金属有效态含量呈极显著相关。     

城市不同利用区域绿地土壤酶活性特征--以上海市为例

选择上海市钢铁厂、造船厂、试剂厂、交通区和居民区5种城市绿地,分析了过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和脱氢酶4种土壤酶活性并讨论了土壤理化性质和重金属含量对其活性的影响。结果表明:土壤酶活性受土壤理化性质和重金属含量影响;其中过氧化氢酶活性受土壤体积质量、pH、CEC和Cr的影响最大;碱性磷酸酶受有机质、水解性氮、Pb和Zn的影响最大;脱氢酶受CEC、pH、体积质量和水解性氮的影响较大;脲酶受水解性氮、CEC、pH和体积质量影响最大。土地利用方式不同土壤酶活性也不同:调查区域土壤中过氧化氢酶活性均较高,土壤碱性磷酸酶活性普遍较低,试剂厂和交通区土壤脲酶活性较高,交通区和试剂厂土壤脱氢酶活性最高。