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。     

大棚菜田种植年限对土壤重金属含量及酶活性的影响

为了探讨大棚种植年限对大棚菜田土壤重金属累积、土壤酶活性的影响以及二者的关系,采集不同种植年限(0、5、10、15、20、25、30 a)大棚菜田土壤样品共140份,测定土壤样品中重金属的含量以及土壤酶活性。结果表明:大棚菜田土壤中重金属Zn、Pb、Cu的含量和种植年限极显著相关;重金属Cd、Ni、Mn的含量和种植年限显著相关;重金属Cr的含量和种植年限不相关。大棚菜田土壤中过氧化物酶、多酚氧化酶、淀粉酶活性和种植年限极显著相关,磷酸酶、蔗糖酶活性和种植年限显著相关,过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶活性和种植年限相关性不显著。随着种植年限的延长重金属Zn、Cu含量对多酚氧化酶、过氧化物酶活性有抑制作用,其敏感性顺序为:过氧化物酶对Zn敏感性>多酚氧化酶对Zn敏感性>过氧化物酶对Cu敏感性>多酚氧化酶对Cu敏感性。土壤中过氧化物酶、多酚氧化酶可以作为重金属Zn污染的指示酶,过氧化物酶可以作为重金属Cu污染的指示酶。该文为设施污染土壤环境质量评价提供依据。     

红透山铜尾矿重金属分布及其对土壤重金属污染的影响

通过对红透山铜尾矿重金属分布及尾矿区和农田区土壤重金属污染状况进行研究,结果显示:尾矿中四种重金属Cu、Zn、Pb、Cd均出现不同程度的淋滤-富集现象,对周围土壤存在较大的环境威胁。尾矿区土壤综合污染指数16.27,达重污染程度;周围农田土壤为轻度污染,综合污染指数1.29。四种重金属的污染状况分别为:Cd、Cu为重度污染,Zn为轻度污染,Pb为安全级别。     

采煤沉陷区土壤重金属含量对土壤酶活性的影响

为探明煤矿沉陷区土壤受重金属污染情况,探讨重金属含量对酶活性的影响,以焦作韩王煤矿沉陷区为例,通过野外调查与采样和室内分析,研究煤矿沉陷区土壤中重金属累积特性与土壤酶活性的变化。结果表明:研究区土壤中重金属Cu、Zn、As、Mo、Hg、Pb、Cd等含量均高于对照小区的含量,且有明显的空间异质性;沉陷区各种酶活性大都低于对照点,其在空间分布上受重金属的影响,重金属Co、Ni对大多数酶有促进作用,As、Mo则对酶活性有抑制作用,重金属对酶活性的影响取决于重金属的类型与含量;在研究区,蔗糖酶对重金属污染较为敏感,表明蔗糖酶可作为评估煤矿沉陷区土壤环境质量变化的有效指标。     

藏中矿区重金属污染对土壤微生物学特性的影响

土壤微生物对土壤重金属污染反应敏感,是探讨矿区土壤重金属污染生态效应的有效指标之一。通过野外调查与采样和室内分析,研究了藏中矿区重金属污染对土壤蔗糖酶、脲酶、脱氢酶和酸性磷酸酶活性、微生物生物量C（MBC）、N（MBN）和P（MBP）、土壤基础呼吸、代谢商（qCO2）及可矿化N的影响。研究表明,矿区土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd全量和有效含量均高于对照土壤;随着矿区土壤重金属含量增加,土壤酶活性、微生物量C、N和P、可矿化N均逐渐降低,土壤基础呼吸和qCO2则逐渐升高;土壤重金属与土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、脱氢酶活性、酸性磷酸酶活性、MBC、MBN、土壤基础呼吸、qCO2及可矿化N具有显著的线性相关;脱氢酶活性对土壤重金属污染最为敏感,表明脱氢酶活性可作为藏中矿区土壤环境质量变化的有效指标。     

重金属Cd、Zn、Cu和Pb复合污染对土壤生物活性的影响

通过野外土样采集及室内培养试验(25℃),研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,以及模拟重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,矿区土壤(距矿口0~800 m)重金属污染严重,Pb、Cd、Zn、Cu全量和有效含量是对照土壤(距矿口10 000 m)的3.7~141.0倍和2.2~773.2倍;距矿口越近,土壤有机质、有效氮、有效磷和速效钾含量及土壤pH亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量碳和氮受到的抑制程度也显著增强。与对照土壤相比,距矿口0~800 m的土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性分别降低25.5%~47.3%、22.6%~74.2%、30.9%~83.1%、16.7%~69.1%和34.6%~92.3%;细菌、放线菌和真菌数量分别较对照下降30.5%~80.1%、8.1%~49.9%和3.3%~8.3%。土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。恒温(25℃)培养试验中,低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了土壤酶活性和细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮的数量,但高量的Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性、细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮均显著下降。重金属Cd、Zn、Cu、Pb之间存在着一定的协同或拮抗作用,Cd、Zn、Cu和Pb之间在微生物生物量碳和氮上表现出明显的协同效应,Pb与Cd、Zn、Cu对细菌数量的复合效应机制为拮抗效应,Cd、Zn、Cu和Pb对真菌数量和放线菌数量的复合效应机制表现为协同效应和拮抗效应并存。     

重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响

通过野外土样采集及室内测定,研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,并采用盆栽试验研究了重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,距离矿口越近,土壤有机质、有效N、P、K的含量、土壤pH值亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量C和N受到的抑制程度也增强,其中土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。盆栽试验中,Cd、Zn、Cu、Pb复合污染使白菜(Brassica rapapekinensis)生物量明显下降,且随复合污染程度的增加,白菜生物量下降幅度增加。Cd与Zn、Cu、Pb,Zn与Cd、Cu、Pb,Cu与Cd、Zn、Pb的复合效应机制为协同效应,而Pb与Cd、Zn、Cu的复合效应机制为拮抗效应。重金属Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性显著降低,但低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了细菌、真菌、放线菌、微生物生物量C和N。重金属Cd、Zn、Cu、Pb对土壤酶活性和土壤微生物数量及微生物生物量C和N的复合效应机制表现出协同和拮抗效应。     

Cd Pb污染土壤中蛋白酶酸性磷酸酶脱氢酶活性的变化

通过现场采样及室内分析方法,研究了Cd、Pb严重污染的土壤中蛋白酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性的变化及其与土壤Cd、Cu、Pb、Zn含量和土壤基本性质之间的关系。通径分析表明,影响蛋白酶活性主要直接因素为土壤有效Cd、土壤有效Zn、砂粒和黏粒,其中土壤有效Zn刺激了酶活性而土壤有效Cd抑制了酶活性;影响酸性磷酸酶活性主要直接因素为碱解氮、速效磷、pH值,土壤有效Cu、土壤有效Cd、土壤有效Pb、土壤有效Zn对酸性磷酸酶的直接影响较小;影响脱氢酶活性主要直接因素为土壤有效Cd、土壤有效Zn、土壤速效钾,其中土壤有效Cd抑制了酶活性而土壤有效Zn刺激了酶活性。总体而言,4种重金属有效态对酶活性毒性大小依次为：Cd〉Cu〉Pb〉Zn。综合简单相关分析结果可知,总体上Cu、Cd、Pb、Zn复合污染刺激了蛋白酶活性,抑制了脱氢酶活性,对酸性磷酸酶活性影响不大,脱氢酶可作为上述土壤重金属复合污染的指标。3种土壤酶活性变化是重金属与土壤理化性质综合作用的结果。     

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。     

采矿活动对稻田土壤重金属累积与酶活性的影响

湖南省矿产资源丰富,是著名的有色金属之乡。为了研究采矿活动对稻田重金属累积和生态环境的影响,对湘北某县H镇硫铁矿冶炼厂附近稻田和灌溉溪流进行监测分析,并以无矿业开发的T镇稻田作为对照。结果表明,受采矿废水排放影响,H镇溪水重金属污染严重,尤其Cu、Zn、Cd含量远超农田灌溉水质量限值。受污染溪流灌溉影响,H镇稻田土壤Zn、Cd、Fe、Ni、Pb等污染严重。而T镇灌溉水和稻田土壤无重金属污染现象。受重金属污染影响,H镇稻田土壤酶活性显著降低。尤其溪流北侧长期受污染溪流灌溉的重污染稻田,土壤脱氢酶、脲酶、过氧化氢酶、中性磷酸酶和蔗糖酶的活性,分别只有对照稻田土壤的14.3%、30.0%、22.8%、51.2%、73.2%。表明稻田土壤重金属污染已产生严重的生态毒害,其中土壤脱氢酶受重金属抑制最敏感,可作为反映土壤重金属污染的生态指标。     

重金属镉、铜、镍复合污染对土壤酶活性的影响

采用回归正交设计方案，研究了Cd、Cu、Ni复合污染对6种土壤酶（脲酶、转化酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶）活性的影响。结果表明：6种土壤酶活性与Cd，Cu，Ni复合污染之间均呈显著或极显著的相关关系，但Cd，Cu，Ni复合污染对各种土壤酶活性的影响存在着明显差异。在复合效应影响中，重金属对土壤酶活性的抑制效应顺序为：Cd〉Cu〉Ni，Cd，Cu对土壤酶的活性多表现为抑制作用，而Ni多表现为激活作用，Cd，Cu，Ni对磷酸酶均表现出一定的激活效应。Cd，Cu，Ni复合污染对脲酶和脱氢酶具有相当大的毒性。因而认为脲酶、脱氢酶活性可作为指示土壤Cd，Cu，Ni复合污染程度的主要预警指标。     

山东棕壤重金属污染土壤酶活性的预警研究

本文研究了重金属Cu2+、Cr3+、Pb2+污染对山东棕壤土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性的效应;提出了山东棕壤重金属Cu2+、Cr3+、Pb2+污染,土壤酶的预警指标和预警阈值。结果表明,在本试验条件下,Cu2+污染可以过氧化氢酶为预警指标,由相应的回归方程计算出国家土壤环境质量标准Cu2+的临界浓度的预警阈值:一级土壤为9.36%,二级土壤为11.57%;Cr3+污染可以脲酶为预警指标,其预警阈值:一级土壤为11.94%,二级土壤为15.12%;Pb2+污染可以蔗糖酶为预警指标,其预警阈值:一级土壤为1.50%,二级土壤为3.42%。     

土壤酶活性对土壤中土霉素的动态响应

采用室内培养试验研究了土霉素（OTC）对土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和脱氢酶活性的影响。结果表明,在整个培养期间,土霉素对土壤过氧化氢酶和土壤磷酸酶活性具有明显的抑制作用;对土壤蔗糖酶和脱氢酶活性在培养前期具有轻微的抑制作用,但培养后期（培养第112 d）具有较强的抑制作用;而对土壤脲酶活性的影响则相反,在培养第1 d,OTC 100 mg/kg处理对脲酶具有显著的刺激作用,以后土霉素对脲酶活性影响不明显。土壤过氧化氢酶和磷酸酶对土霉素污染响应比土壤脲酶、蔗糖酶和脱氢酶更敏感,因而可以表征土壤受土霉素的污染程度。     

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。     

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。     

内蒙古草原白乃庙铜矿区土壤重金属污染特征研究

对位于内蒙古荒漠草原上的白乃庙铜矿采选矿区土壤和尾矿区周围土壤重金属污染状况进行了调查研究。结果表明,矿区土壤中Cu、Cr、Ni、Fe和Mn浓度均高于内蒙古土壤平均值。单因子指数法评价结果表明,五个调查区域土壤都受到了重金属Cu、Cr、Ni、Mn、Fe的污染,其中Cu为重污染,Cr、Ni、Mn、Fe为轻污染,Pb为安全级别,Zn和As只对某些区域有轻污染。综合污染指数法评价结果表明,五个调查区域的土壤重金属污染等级均属重污染,主要贡献元素是Cu,其次是Cr、Ni、Mn、Fe,这与尾矿砂中这些重金属的浓度是相对应的。由于周边地形复杂,多为低山丘陵,所以该地区主导风向对于尾矿库区不同方向土壤重金属污染水平的影响差异并不显著。     

艾比湖地区典型乔灌群落水盐胁迫下土壤重金属对酶活性的影响

为探讨自然水盐胁迫下土壤重金属对酶活性的影响,对艾比湖国家级自然保护区内3种典型植被群落水盐胁迫下土壤Cd,Cr,Cu等5种重金属和过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶等4种酶活性进行了研究。结果表明:不同群落类型土壤水盐、酶活性和重金属含量方面具有各自特征,典型群落中土壤重金属含量对过氧化氢酶活性的影响更为强烈,而这种现象在耐旱植物梭梭中尤为明显,土壤水分受限情况下,以Cd,Cr和Zn为代表的土壤重金属对土壤酶活性有一定影响。在水盐环境较好、重金属含量较少的自然土壤中,土壤重金属对酶活性具有较高的促进作用;重金属含量较少,盐胁迫对酶活性抑制作用明显;水分胁迫对酶活性限制较小,土壤重金属对酶活性的影响小于土壤可溶性总盐,说明自然条件下土壤盐胁迫对土壤酶活性具有强烈的抑制作用;研究区Cd和Cr对土壤酶表现出激活作用,Cu对土壤酶活性的影响不明显,Mn和Zn对土壤酶则多表现出抑制效应。     

新乡市大棚菜田土壤重金属积累特征及污染评价

采用微波消解-ICP-AES技术,测定不同种植年限大棚菜田土壤样品中As、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、Ni、Cu等重金属的含量,研究不同种植年限与大棚菜田土壤重金属累积的相关性以及大棚菜田土壤重金属累积特征,并利用地积累指数法进行污染评价。结果表明:大棚菜田土壤重金属Zn、Pb、Ni、Mn和Cu的含量与种植年限具有极显著相关性;大棚菜田土壤中重金属Cd和Cr的含量与种植年限不相关。重金属元素间相关性分析表明,Zn与Pb、Cd、Ni、Mn、Cr、Cu,Pb与Cd、Ni、Mn、Cr、Cu,Cd与Ni、Mn、Cr,Ni与Mn、Cr、Cu,Mn与Cr、Cu具有污染同源性,Cu与Cd、Cr不具有污染同源性。地积累指数法污染评价结果显示Cd的污染等级达到了6级,已构成了极严重污染;Zn和Cu的污染等级达到2级,已构成了中度污染;Pb、Mn的污染等级达到1级,已经构成了轻~中度污染;As、Ni、Cr均未构成污染。     

铜胁迫对白茅根际和非根际土壤酶活性影响的研究

通过盆栽实验研究了重金属Cu递进胁迫对白茅根际和非根际土壤酶活性的影响。结果表明,随着Cu浓度的增加,根际和非根际土壤的pH值下降、土壤酸化,而电导率呈持续上升,但根际土壤的pH值持续高于非根际土壤且更接近于中性。在梯度浓度的重金属Cu胁迫下,根际和非根际蔗糖酶活性随Cu浓度增加均表现出先升后降的趋势,但根际土壤的蔗糖酶活性在Cu浓度为1000 mg kg-1时达到峰值,而非根际土壤则在Cu浓度为500 mg kg-1时已到达峰值。白茅根际和非根际土壤中磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性受Cu离子的影响均表现出持续下降的趋势,但各酶受抑制率各不相同。对梯度浓度Cu胁迫下的白茅根际和非根际土壤酶活性而言,四种酶在根际土壤中的活性普遍高于非根际土壤,且Cu2+对根际酶活性的抑制率也大于非根际土壤酶。对重金属单Cu污染敏感的土壤酶类依次为磷酸酶>蔗糖酶>脲酶>过氧化氢酶,其中磷酸酶可作为检测污染土壤的指示酶。     

砂姜黑土中重金属Cu、Cd、Zn形态分布与土壤酶活性研究

采用小麦农田取样,对土壤中的重金属运用连续提取方法,研究了皖北砂姜黑土中Cu、Cd、Zn的化学形态特征及其与四种土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶)活性间的关系。结果表明:在砂姜黑土中,残留态Cu、Cd、Zn在总量中所占比例很高,交换态、有机态、碳酸盐结合态含量明显低于残留态。在三种元素中,Zn的化学形态变化趋势最为一致,表现为残留态>碳酸盐结合态>铁锰结合态>有机态>交换态;砂姜黑土中交换态Cu、Cd、Zn对脲酶活性有显著抑制作用,有机态Cu、Cd、Zn对过氧化氢酶表现为一定程度的促进作用。因此,在砂姜黑土壤中,把交换态Cu、Cd、Zn和脲酶以及中性磷酸酶的活性共同作为评价土壤Cu、Cd、Zn污染程度的主要生化指标是可行的。