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念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、85.37 mg·kg-1和0.78、3.88 mg·kg-1;随土壤肥力降低,土壤脲酶的ED10和ED50递减.     

外源硒（Se4+和Se6+）污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒(Se4+、Se6+)对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据.结果表明:低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶.外源Se4+及Se6+浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关(P<0.01),且同浓度两个价态硒差异显著(P<0.05),说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度.土壤酶的ED50(生态剂量)均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小, Se6+的ED50 小于Se4+,生态毒性大于Se4+.     

铜对土壤脲酶活性特征的影响

铜是土壤中的"双重元素",为了从土壤酶角度探讨其生态毒理,采用模拟方法较为系统地研究了铜对土壤脲酶活性及酶促反应参数的影响。结果表明,(1)土壤肥力水平越高,脲酶活性越大,铜的加入导致土壤脲酶活性降低越大,除5号土样外,铜的质量浓度与土壤脲酶活性达显著或极显著负相关,表明土壤脲酶活性可作为土壤铜污染程度的监测指标之一;供试土壤铜轻微和严重污染时,铜质量浓度分别为94.00~151.75和470.40~759.28mg/kg;尿素浓度对土壤生态剂量值影响不大,生态剂量总体呈现土娄土大于红壤。(2)除4号土样外,土壤脲酶最大反应速度(Vmax)、最大反应速度/米氏常数(Vmax/Km)和反应速度常数(k)值,随铜质量浓度的增加呈显著或极显著降低,Km值则略有增加,说明铜对土壤脲酶的作用机理为混合型抑制,其中包含微弱的竞争性抑制,但以非竞争性抑制为主。可见,土壤脲酶及其参数在一定程度可表示土壤铜的污染程度。     

不同价态铬的土壤碱性磷酸酶效应模拟研究

铬是环境中四大污染元素之一,其不同价态间对生物的生态毒性差异较大。采用模拟方法对Cr3+和Cr6+的土壤碱性磷酸酶效应进行了研究。结果表明,铬显著抑制了土壤碱性磷酸酶活性,其中Cr3+的抑制作用远强于Cr6+,土壤轻度Cr3+和Cr6+污染时的临界浓度分别为151和1132mg·kg-1,二者相差6.5倍;碱性磷酸酶活性及动力学特征参数Vmax、k等与Cr浓度间达显著或极显著负相关,揭示土壤磷酸酶活性及Vmax、k可作为土壤Cr污染的监测指标之一;模型U=β0(/β1×C+1)揭示酶与铬间的机理为完全抑制,动力学则进一步细化为非竞争性抑制;计算获得的抑制常数Ki为Cr3+Cr6+,反映出Cr3+与土壤酶活性位点的亲合力远强于Cr6+。     

杀虫双对土壤酶活性影响的研究

采用模拟方法探讨了杀虫双污染土壤酶活性的变化规律。结果表明 ,杀虫双对土壤脲酶、多酚氧化酶和过氧化物酶具有明显的抑制作用 ,在低浓度时酶活性抑制幅度较大 ,高浓度时抑制幅度较小。土壤酶活性的生态剂量 ED50 结果发现 ,土壤脲酶活性的 ED50 值最小 ,反映出脲酶对杀虫双反应最敏感 ,建议采用土壤脲酶活性作为土壤杀虫双污染程度的监测指标 ;此外获得了土壤中杀虫双污染浓度的 ED50 值 :土娄土和红壤分别为 1.30 1和0 .5 2 6 g/ kg。转化酶活性表现出在杀虫双低浓度时激活 ,在高浓度时抑制的变化规律。     

不同价态铬胁迫对烟草幼苗氮代谢的影响

为探讨不同价态铬对不同烟草品种幼苗氮代谢的影响,为铬污染下烟草的耐性机制研究提供参考,以云烟87和红花大金元(红大)为供试烤烟品种,通过水培试验,比较不同质量浓度(0、0. 1、0. 5、1. 0、5. 0 mg/L) Cr~(3+)和Cr~(6+)对烟草幼苗硝态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白含量,硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷丙转氨酶(GPT)活性及叶绿体色素含量的影响。结果表明,在不同价态铬胁迫下,2个品种烟苗叶片游离氨基酸含量随铬质量浓度增加而逐渐降低。同时,短时间(15 d)铬处理下叶片可溶性蛋白含量降低,而处理时间增加(30 d)可溶性蛋白含量增加。烤烟品种、铬价态和处理时间不同,酶活性等指标的变化不同。铬胁迫下,烤烟叶片硝态氮含量、NR活性和GPT活性随Cr~(3+)质量浓度增加呈低促高抑趋势,而随Cr~(6+)质量浓度增加总体呈降低趋势。铬处理15 d,烟叶GS活性随Cr~(3+)质量浓度增大而逐渐降低,而随Cr~(6+)质量浓度增大表现为先升高后降低;处理30 d变化趋势则相反。在短时间(15 d)内,0. 1 mg/L Cr~(3+)和Cr~(6+)能显著增加红大的叶绿体色素含量,而0. 5 mg/L Cr~(3+)能显著增加云烟87叶绿素b含量,降低叶绿素a和类胡萝卜素含量。总体上,铬处理30 d烤烟叶片NR、GS、GPT活性,可溶性蛋白、叶绿素a、类胡萝卜素含量均高于处理15 d。综上,铬处理下,幼苗氮代谢受到不同程度的抑制,部分指标的变化对铬胁迫表现出一定的时间适应性; Cr~(6+)对叶片氮代谢相关指标的影响略大于Cr~(3+)处理;红大对铬的抵抗力稍强于云烟87。     

土壤肥力对其脲酶与汞镉关系的影响

对受汞镉污染的不同肥力土壤脲酶活性的测定结果表明 ,汞镉不同程度地抑制土壤脲酶活性 ,其中Hg +Cd的抑制幅度最大。随重金属浓度增加 ,酶活性降低 ,其强度Hg Cd。通过计算得到脲酶生态剂量ED50Hg Cd ,揭示出脲酶对Hg的敏感性远大于Cd。获得 土娄土脲酶ED50 值 :Hg 0 .5 0 8～ 2 .2 4 8mg/kg ,Cd35 0 .0～4 81.0 9mg/kg ,建议将其作为土壤汞镉污染的参考指标。相关分析显示 ,在肥力水平差异较大的土壤上 ,脲酶活性仍可表征土壤受汞镉污染的程度。在复合污染条件下 ,脲酶活性不仅受到单因素影响 ,而且存在汞、镉间弱的拮抗作用 ,但仍以单独效应为主。高肥土壤由于有机质等对脲酶的保护容量较大 ,对重金属的缓冲作用明显 ,导致汞镉对脲酶的生态毒性较弱 ,而低肥土壤则相反     

Cr3+的土壤酶效应研究

【目的】研究Cr3+对土壤酶活性的影响,为建立土壤重金属铬污染评价的酶学指标提供依据。【方法】以我国常见的红壤(酸性土壤)及褐土和风沙土(碱性土壤)为供试土样,采用室内模拟方法,在供试土样中添加0,50,100,300,500,1 000,1 500,3 000mg/kg Cr3+,研究不同Cr3+含量下土壤脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、过氧化氢酶、脱氢酶和总体酶活性的变化规律。【结果】Cr3+显著或极显著地抑制了土壤脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性,且均为完全抑制作用(包括竞争性抑制和非竞争性抑制),供试土样中Cr3+轻度污染时的生态剂量(ED10)为25mg/kg;酸性土壤中脲酶、芳基硫酸酯酶和过氧化氢酶对Cr3+的毒害反应更敏感,碱性土壤中磷酸酶和脱氢酶的反应更敏感。【结论】土壤脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性及总体酶活性均可用来表征土壤Cr3+污染程度的大小;土壤pH、有机质含量对土壤酶与Cr3+的关系具有重要影响。     

镉对土壤脲酶动力学特征的影响

采用室内模拟培养的方法,对镉污染土壤脲酶动力学特征进行了研究.结果表明:脲酶活性随着培养时间的增加而降低,并在第6天达到最大抑制率;同一培养时间内,随着镉浓度的增加,土壤脲酶活性呈现降低的趋势;两种模型拟合结果表明,模型y=c(1+ax)/(1+bx)拟合效果较好,说明镉对土壤脲酶活性的抑制为部分抑制;随着镉浓度的增加,Km值不变,Vmax和Vmax/Km呈降低趋势,说明镉对土壤脲酶的作用为非竞争型抑制,即抑制作用为部分非竞争型抑制.     

全氟辛酸铵盐（PFOA）对土壤酶活性影响的初步研究

全氟辛酸及其盐类(PFOA)是新近认定的持久性有机污染物之一,虽然对环境的危害愈来愈严重,但鲜见其土壤生态毒理的研究报道.为此采用室内模拟的方法,对PFOA与土壤酶(脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶)活性间的剂量-效应关系进行了研究.结果表明,PFOA可显著抑制土壤脱氢酶活性(除5号土样外),二者关系达显著或极显著负相关,揭示出土壤脱氢酶活性可表征土壤PFOA污染的程度;供试土样PFOA轻度和中度污染时的生态剂量ED10和ED50值分别为31mg·kg-1和151 mg·kg-1,而且酸性土壤比碱性土壤对PFOA反应更敏感,表明土壤pH对PFOA的生态毒性有重要影响.PFOA对纯脲酶、土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响规律性不明显,总体呈波动性变化,有待进一步研究.     

亚热带不同人工林对土壤酶活性及其动力学特征的影响

在江西省大岗山区选取杉木林、马褂木林、马尾松林、马褂木 桤木混交林4种人工林及对照次生林,通过对林下土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶的活性及其动力学特征进行比较分析,探讨天然次生林采伐更新为不同人工林类型后,对土壤酶活性及其动力学特征的影响. 结果表明:①4种人工林的土壤脲酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,Vmax和Vmax/Km随土壤深度的增加而降低.②与对照次生林相比,杉木林0～0.2 m土层的脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性分别降低了35%、4%、58%;脲酶的Vmax和Vmax/Km降低了46%和47%,其他土壤酶的动力学参数也有降低的趋势.③马褂木林的土壤酶活性及各项动力学参数均出现下降现象.④马尾松林0～0.2　m和0.2～0.4　m土层的脲酶活性分别降低了54%和62%,过氧化物酶活性均增加了23%,多酚氧化酶活性分别增加了28%和42%;过氧化物酶Km值分别降低了44%和48%,Vmax/Km增加了58%和92%,脲酶各项动力学参数明显降低,而多酚氧化酶各项动力学参数均增加.⑤混交林0～0.2 m土层的脲酶和多酚氧化酶活性分别降低了38%和9%,但过氧化物酶活性变化不明显;多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶的Vmax/Km分别下降了7%、38%、54%.      

氧化乐果对土壤酶活性的影响

 【目的】氧化乐果是当今世界农业生产上施用的主要农药之一,为粮食增产提供了重要保障。但大量施用带来的环境污染、农产品品质降低等问题愈来愈受到人们的关注,因此开展其土壤生态毒理效应研究在理论和实践上具有重要意义。【方法】采用室内模拟方法,分析了不同氧化乐果污染浓度（0.0、0.5、1.0、5.0、10.0 g a.i.&#8226;kg-1）下,土壤中影响碳、氮、磷循环的三大水解酶（转化酶、脲酶和碱性磷酸酶）活性。【结果】氧化乐果可显著抑制土壤脲酶活性,关系达到显著或极著负相关;土壤脲酶活性可作为监测土壤污染程度的指标之一;模型U=A/(1+B×C)的较好拟合揭示出氧化乐果对土壤脲酶机理为完全抑制作用;从土壤脲酶角度计算获得土壤受氧化乐果轻微、中度和严重污染的临界含量分别为0.32、2.88和11.43 g a.i.&#8226;kg-1;而在供试氧化乐果浓度下,转化酶和碱性磷酸酶的最大变幅分别不超过18.61%和8.36%,揭示出转化酶和碱性磷酸酶对氧化乐果不敏感。【结论】在表征土壤氧化乐果的污染程度方面土壤脲酶最适;土壤酶与农药之间关系受到酶种类、农药品种、土壤性质等因素的影响。     

土壤过氧化氢酶活度及其动力学特征与土壤性质的关系

该文研究了陕西土中过氧化氢酶活度及其动力学特征与土壤性质的关系。结果表明：土壤过氧化氢酶活度同土壤有机质含量和土壤全氮量呈显著相关；土镶过氧化氢酶总量（Ｖ＿（ｍａｘ））和酶反应速度（Ｖ＿（ｍａｘ）／Ｋ＿ｍ）分别与土壤全氮量和土壤有机质含量呈显著水平，而酶－底物结合的牢固程度（Ｋ＿ｍ）与土壤性质未达到５％的显著水平；在土壤各性质中，土壤全氮量对土壤过氧化氢酶活度及其动力学特征影响最大。     

乙醇对土壤转化酶活性的影响

研究了不同浓度乙醇对土壤转化酶活性的影响以及不同底物(蔗糖)浓度对乙醇与转化酶活性关系的影响。结果表明,乙醇可明显抑制土壤转化酶活性,其浓度与土壤转化酶活性呈显著或极显著相关,其作用方式为直接抑制;乙醇轻度污染时的生态剂量ED10值为29.47%~35.27%,表明乙醇是一种毒性不强的有机污染物;底物浓度可放大乙醇与土壤转化酶活性之间的关系;乙醇加入导致土壤转化酶的Km和Vm ax值减小,揭示其作用机理为完全抑制作用,包括竞争性和非竞争性抑制作用。     

pH对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响

以土娄土为供试土壤 ,设置不同 p H及汞、镉浓度处理 ,研究 p H对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响。结果表明 :在供试 p H范围内 ,脲酶活性在 p H5 .5～ 6 .0和 8.0～ 9.0时最大 ;汞镉加入几乎没有改变土壤脲酶最适p H;重金属生态毒性呈现 Hg>>Cd的规律性变化。统计分析表明 ,土壤脲酶活性、最大反应速度和反应速度常数均可在一定程度上表征土壤汞镉污染的程度 ;随重金属浓度增加 ,土壤脲酶 Km 基本不变 ,Vmax降低 ,表明土壤脲酶受汞镉作用机理主要为非竞争性抑制 ;在较宽 p H范围内 ,土壤严重污染的临界汞、镉浓度分别为 2 .0 98和 30 2 .83mg/ kg。     

Cr6+的土壤酶效应研究

【目的】研究Cr6+对不同土壤酶活性的影响,为建立土壤重金属铬污染评价的酶学指标提供依据。【方法】以我国主要土壤类型中的酸性红壤、碱性褐土和风沙土不同肥力的土壤为供试土样,采用室内模拟方法,研究添加不同含量Cr6+溶液后,土壤转化酶、纤维素酶、脲酶、碱性磷酸酶、芳基硫酸酯酶和脱氢酶活性的变化规律。【结果】添加Cr6+后,随着Cr6+含量的增加,除褐土高肥力和风沙土低肥力土样,其他土样脲酶活性总体呈降低趋势;除了褐土高肥力土样,其他土样转化酶活性总体呈降低趋势;各土样碱性磷酸酶活性的变化规律不明显;Cr6+的加入,明显抑制了土壤纤维素酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶及总体酶活性,通过拟合模型计算得到,代表酸性土壤的红壤Cr6+污染生态剂量(ED10)最小值分别为:纤维素酶186mg/kg、芳基硫酸酯酶2.6mg/kg、脱氢酶3.8mg/kg,代表碱性土壤的褐土和风沙土Cr6+污染ED10分别为:纤维素酶162mg/kg、芳基硫酸酯酶11.7mg/kg、脱氢酶8.1mg/kg。【结论】土壤有机质对Cr6+含量具有明显的缓冲作用;pH对Cr6+的生态毒性有一定影响,不同土壤酶在酸碱性不同的土壤中表现出对Cr6+轻度污染的敏感程度不一致,其中酸性土壤中芳基硫酸酯酶对Cr6+的毒害反应更敏感,碱性土壤中脱氢酶对Cr6+的毒害反应更敏感,2种酶均可作为表征Cr6+毒害的酶指标。     

桃蚜抗性品系选育及其3种解毒酶活性研究

对桃蚜进行室内高效氯氰菊酯抗药性筛选,选育至10代后抗性倍数增长到49．9倍。生化分析表明,抗性品系酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(ALP)及多功能氧化酶(MFO)活性均显著高于敏感品系。磷酸酯酶酶动力学测定结果表明,与敏感品系相比,抗性桃蚜酸性磷酸酯酶对底物的km,kmax差异都不显著;碱性磷酸酯酶Km差异不显著而Vmax则显著大于敏感品系。     

土壤酸碱性和有机质含量对邻苯二甲酸酯纵向迁移的影响

以4种优先控制邻苯二甲酸酯类(PAEs)为研究对象,设置土壤pH值为5.2、6.2、7.0、8.3、9.1,有机质含量为9.9、21.2、30.6、41.7、50.4 g/kg,采用土柱淋滤模拟实验,土柱上层为PAEs污染土(3 cm),下层为不含PAEs的清洁土(20 cm),研究了土壤酸碱性和有机质含量对PAEs纵向迁移的影响.结果表明,土壤pH值为9.1时淋滤后污染和清洁土中4种PAEs总含量最低,总淋出率最高,可达98.0%;污染土中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的迁移不受土壤pH值影响,但邻苯二甲酸二辛酯(DOP)在强碱性土壤中更易迁移;清洁土中各PAEs均是在pH为6.2时的含量较高,其中DMP和DEP在土壤底层含量最高,但DBP和DOP在土壤上层含量最高.土壤有机质含量为9.9 g/kg时4种PAEs总含量最低,淋出率最高,达82.4%;不同有机质条件下污染土中DMP、DEP和DBP的迁移没有差异,DOP在低有机质含量土壤中更易迁移;总体上有机质含量为30.6~50.4 g/kg的清洁土柱DEP、DBP、DOP的含量更高,不易迁移.