铜铬复合污染对有、无作物种植的土壤酶活性影响

用盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cu、Cr单一和复合污染对土壤酶活性的影响,旨在为土壤重金属复合污染的生物酶学评价提供参考依据.结果表明,在相同污染水平下,Cr最低浓度(Cr5)处理对土壤过氧化氢酶有激活作用外,其余各浓度的Cu、Cr单一和复合污染均对供试的土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性产生抑制作用.4 种酶相比较,Cu、Cr复合污染对过氧化氢酶活性抑制最小,而对土壤硝酸还原酶活性抑制最大.各处理有作物种植的土壤脲酶和碱性磷酸酶活性抑制率均大于相应的无作物种植处理,而土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的抑制率却小于无作物对照.有作物处理的4 种供试酶活性抑制率与对应的无作物处理间均存在显著差异(P<0.04).无论是否有作物种植,Cu、Cr复合污染对土壤脲酶、碱性磷酸酶活性抑制率产生不同程度的协同作用,对土壤过氧化氢酶有一定的拮抗作用.无作物种植时,Cu、Cr复合污染对土壤的硝酸还原酶活性抑制率为协同作用,而有作物种植时则为拮抗作用.建议以土壤脲酶和碱性磷酸酶活性来共同表征Cu、Cr复合污染毒害作用的大小.     

兽药磺胺间甲氧嘧啶对土壤呼吸及酶活性的影响

为评价兽药污染对土壤生态环境造成的潜在环境风险,采用室内培养的方法,研究了兽药抗生素磺胺间甲氧嘧啶对黄潮土土壤微生物呼吸及土壤酶活性的影响。结果表明,磺胺间甲氧嘧啶可显著影响土壤呼吸强度,抑制率和激活率分别可达72%和254%,药物对土壤酶活性的影响小于其对土壤呼吸强度的影响。在添加磺胺间甲氧嘧啶的前11d,其对脲酶活性的影响主要以抑制作用为主;药物对蔗糖酶活性的影响较为明显,最大抑制和激活率可分别达到18%和30%;磺胺间甲氧嘧啶作用于过氧化氢酶和磷酸酶主要表现为激活效应,最大激活率分别为17%和25%。在试验浓度范围内,土壤微生物呼吸及酶活性的抑制率或激活率呈现一定的波动性。     

铬铜复合污染下铬形态分布及与土壤酶活性的关系

采用土培盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cr单一和Cu-Cr复合污染条件下,外源施加的Cr在土壤中的形态变化及其对土壤酶活性的影响。结果表明:随外源Cr浓度的增加,土壤交换态Cr含量增多,残渣态占总量的百分比减少,铁锰氧化物结合态与有机结合态变化不大(碳酸盐结合态未检出)。Cu-Cr复合污染条件下,≤400mg·kg-1Cu能促进Cr从有机结合态向交换态及铁锰氧化物结合态转化(P<0.05),而高浓度Cu(800mg·kg-1)却抑制了这种转化的发生。与对照(CK)相比,重金属Cu、Cr单一及复合污染均对土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性产生一定的抑制作用,且酶活性抑制率随外源金属浓度的增加而增大;3种供试酶相比较,Cr、Cu对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性影响较大,对除C(r5mg·kg-1)处理的过氧化氢酶活性影响较小;低浓度C(r5mg·kg-1)对土壤过氧化氢酶活性有一定激活作用。土壤脲酶活性受土壤交换态Cr含量的影响较大;碱性磷酸酶活性与铁锰氧化物结合态Cr含量有关;铁锰氧化物结合态和有机物结合态Cr对土壤过氧化氢酶活性产生一定的影响。残渣态Cr含量与3种供试的土壤酶活性间无显著相关。     

Cr~(3+)、Ni~(2+)单一及复合污染对水稻土酶活性的影响

在室内恒温培养条件下,研究了外源Cr3+、Ni2+单一及复合污染对水稻土脲酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶活性的影响.结果表明,低浓度Ni2+处理对脲酶、酸性磷酸酶有不同程度的激活作用,而对过氧化氢酶起一定的抑制作用;中、高浓度Ni2+及各污染水平的Cr3+、Cr-Ni复合污染处理对3种酶活性均表现为抑制作用;Ni2+处理对土壤酶活性的抑制效应顺序为脲酶酸性磷酸酶过氧化氢酶;Cr3+和Cr-Ni复合污染处理对脲酶活性的抑制效应最大,对过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性的抑制效应相似;Cr-Ni复合污染处理对脲酶、酸性磷酸酶主要表现为协同作用,对过氧化氢酶则主要在污染初期表现为协同作用.     

高氯酸盐和铬复合污染对土壤酶活性及微生物数量的影响

通过室内模拟控制试验,研究了高氯酸盐和铬单一及复合污染在不同时间对农田土壤酶活性和微生物数量的影响。结果发现:在处理前期,随着高氯酸盐、铬及其复合污染浓度的增加,土壤多酚氧化酶活性显著增加;单一高氯酸盐处理对土壤过氧化氢酶活性无显著性影响,中、高浓度的六价铬单一处理及其复合处理显著降低了土壤过氧化氢酶活性;土壤脲酶活性与污染物浓度表现出明显的低促高抑的关系;单一高氯酸盐处理在第2 d显著促进了土壤蔗糖酶活性,单一铬、高氯酸盐与铬复合处理在第8 d对土壤蔗糖酶活性有显著的抑制效应;随着处理时间的延长,四种土壤酶活性逐渐恢复,到第30 d基本都趋于对照组水平。在整个试验过程中,高氯酸盐与铬的单一及其复合处理显著降低了土壤中真菌的数量。高浓度处理组在实验前期显著降低了土壤中放线菌和细菌的数量,但到第30 d时,其数量基本已恢复至对照水平。研究表明,高氯酸盐和铬污染在初期对土壤酶活性以及土壤微生物数量有显著的影响,随着土壤中耐性菌群的富集生长,土壤酶活性会逐渐恢复到正常,其中细菌和放线菌在这两种污染物的修复中起着主要作用。     

铜与草甘膦单一污染和复合污染对水稻土酶活性的影响

通过实验室培养试验,研究了铜与草甘膦单一污染和复合污染对水稻土中淀粉酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响.结果表明,铜与草甘膦单一和复合污染对土壤中4种酶活性的影响效果明显不同.当铜单一污染时,抑制淀粉酶、脲酶、磷酸酶的活性,对过氧化氢酶活性的影响是低浓度激活高浓度抑制;而草甘膦单一污染时,对4种酶活性的影响是:激活淀粉酶和脲酶,抑制过氧化氢酶,对磷酸酶活性的影响则是低浓度激活高浓度抑制.铜和草甘膦复合污染,显著改变了铜或草甘磷单一污染对土壤酶的毒性效应.即复合污染对过氧化氢酶的毒性大于单一污染;对淀粉酶、脲酶和磷酸酶的毒性,小于铜单一污染,但大于草甘磷.方差分析结果表明,不同铜浓度间和不同草甘膦浓度间4种酶活性差异均达到极显著水平(P<0.01);铜和草甘膦互作浓度间,淀粉酶和脲酶活性差异分别达到了显著水平和极显著水平,其他2种酶活性差异不显著.     

铜离子与铜镉离子复合污染对稻田土壤酶活性的影响研究

通过对Cu2+单一处理和铜镉复合处理条件下土壤酶活性的对比分析,研究了铜镉元素对土壤酶毒性的不同复合效应以及稻田土壤重金属污染状况与土壤酶活性的相互关系.研究结果表明,重金属复合污染不仅与单一元素污染的生物学效应不同,而且对土壤酶活性的影响也更为复杂.Cu2+单一污染对稻田土壤酶的抑制效应顺序为磷酸酶＞脲酶＞过氧化氢酶,与铜镉复合污染的抑制效应顺序脲酶＞磷酸酶＞过氧化氢酶不同.脲酶和磷酸酶对铜镉污染反应敏感,其活性与Cu2+浓度和铜镉复合浓度均呈显著负相关.铜镉复合污染对脲酶表现出协同抑制的特征;对过氧化氢酶和磷酸酶的毒性表现出不同程度的拮抗作用.建议综合脲酶和磷酸酶活性作为评价和预测稻田土壤铜镉污染的生物学指标.     

铜和铬复合胁迫对土壤酶活性的影响

采用恒温培养方法,通过模拟土壤污染,研究了不同浓度、不同胁迫时间下铜和铬复合胁迫对棕壤和潮土中脲酶、过氧化氢酶及蔗糖酶活性的影响.结果表明:铜和铬复合胁迫对棕壤脲酶、过氧化氢酶活性呈抑制作用,对蔗糖酶活性呈激活作用;对潮土三种土壤酶活性均呈抑制作用;棕壤中,随着铜和铬浓度的增大,脲酶和过氧化氢酶受抑制程度增大而蔗糖酶受激活程度减小;潮土中,三种酶受抑制程度均随铜和铬浓度增大而增大;两种土壤中,脲酶和过氧化氢酶对铜和铬复合胁迫较为敏感,处理20 d抑制率达最大,而蔗糖酶在处理30 d时,活性受铜和铬影响程度最大.     

草甘膦对土壤酶活性及呼吸强度的影响研究

［目的］研究草甘膦对土壤环境质量的影响。［方法］从未用过草甘膦的蔬菜地采集2～20 cm土层的土壤,风干后过30目筛,培养7 d后向土样中添加草甘膦,使其浓度分别为0.04、0.40、0.80、4.00 mg/kg,培养后不同时间取样,测土壤脲酶、过氧化氢酶活性和土壤释放的CO2量。［结果］施药1 d后,0.04、0.40、4.00mg/kg草甘膦对土壤脲酶活性的抑制率分别为26.1%、22.4%、20.5%,4.00mg/kg草甘膦对土壤过氧化氢酶活性的抑制率为42.7%,其他处理对土壤过氧化氢酶活性均具有激活效应 草甘膦对土壤呼吸强度具有抑制作用,且浓度越大对土壤呼吸强度的抑制作用越强。［结论］试验结束时,草甘膦对土壤脲酶、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度的影响消失。     

铜胁迫下磺胺嘧啶对土壤呼吸及酶活性影响分析

为探究铜污染胁迫下磺胺嘧啶对土壤呼吸及酶活性的影响,本文选取环境中检出率较高的典型抗生素磺胺嘧啶(Sulfadiazine, SDZ)和重金属铜(Cu)为研究对象,设SDZ5(5 mg·kg~(-1))、SDZ10(10 mg·kg~(-1))及SDZ5+Cu200(5 mg·kg~(-1)SDZ+200 mg·kg~(-1)Cu)、SDZ5+Cu500(5 mg·kg~(-1)SDZ+500 mg·kg~(-1)Cu)、SDZ10+Cu200(10 mg·kg~(-1)SDZ+200 mg·kg~(-1)Cu)、SDZ10+Cu500(10 mg·kg~(-1)SDZ+500 mg·kg~(-1)Cu)6个处理,分别采用密闭法和酶试剂盒法测定SDZ单一及其与Cu复合污染处理下土壤呼吸作用及土壤酶活性的变化情况。结果表明,在试验设计浓度下,培养第7 d时,SDZ单一污染对土壤呼吸作用有明显的促进作用,而Cu的加入进一步促进了土壤的呼吸作用;但随着培养时间的延长,各污染处理的促进作用逐渐减弱,在培养第28 d时又恢复至对照水平。土壤脱氢酶对SDZ单一及其Cu复合污染较为敏感,在整个试验培养期内,各污染处理中其活性均受到了显著的抑制(P0.05)。土壤磷酸酶对SDZ污染胁迫存在一定的耐受性和滞后性,其中,5 mg·kg~(-1)SDZ处理对土壤磷酸酶活性未产生显著的影响,10 mg·kg~(-1)SDZ仅在培养的第14、28 d对土壤磷酸酶产生显著的抑制作用;但SDZ和Cu复合污染对土壤磷酸酶则产生了显著的抑制作用。对于土壤脲酶,5 mg·kg~(-1)SDZ在培养前期无显著影响,培养14 d以后则表现显著的刺激作用;10 mg·kg~(-1)SDZ除在第7 d有明显刺激作用外对土壤脲酶并未产生显著影响,且200 mg·kg~(-1)Cu复合添加并未改变SDZ对土壤脲酶的影响,但其与500 mg·kg~(-1)Cu复合污染在培养7、14 d和28 d对土壤脲酶则产生了显著的抑制作用。5 mg·kg~(-1)SDZ对β-葡萄糖苷酶存在显著的刺激作用,但SDZ与500 mg·kg~(-1)Cu复合污染则对β-葡萄糖苷酶产生显著的抑制作用。本研究表明,土壤呼吸对SDZ单一及其与Cu复合污染胁迫响应与污染物浓度及暴露时间密切相关;不同土壤酶对SDZ单一及其与Cu复合污染的响应存在较大差异,土壤脲酶对各污染处理表现出较强的耐受性;但相比之下,脱氢酶对SDZ单一及与Cu复合污染较敏感,可以作为评价土壤SDZ单一及与Cu复合污染程度的敏感性指标,而土壤磷酸酶和β-葡萄糖苷酶则仅对SDZ与Cu复合污染较为敏感。     

不同肥料不同作物对铜污染土壤中酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了在不同的施肥条件(空白处理、施入重金属Cu、重金属Cu+腐殖酸F处理、重金属Cu+菌肥J处理)下,4种作物(玉米、高粱、蓖麻、向日葵)对铜污染土壤中4种酶(脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶)的影响。结果表明:对于无铜污染的土壤,加入铜对土壤的过氧化氢酶有激活效应,对脲酶、蔗糖酶、磷酸酶有抑制效应;在土壤中菌肥浓度0.5g·kg-1和腐殖酸浓度0.5 g·kg-1时,对铜污染土壤中过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶有激活效应,并且加入菌肥激活效应更明显。综合考虑认为,处理Cu+J效果最好,在土壤中菌肥浓度0.5 g·kg-1时,对4种酶激活效应的大小依次是玉米(Cu+J)、高粱(Cu+J)、蓖麻(Cu+J)、向日葵(Cu+J)。     

四种抗生素对小麦玉米高粱三种作物种子芽与根伸长的影响

为了探明土霉素(OTC)、强力霉素(DOX)、恩诺沙星(ENR)、氧氟沙星(OFL)四种典型兽用抗生素对三种常见田间作物(小麦、玉米、高粱)的生态毒理效应,为评价抗生素对作物的影响提供必要的基础数据,采用水培法,研究了不同浓度的四种抗生素对小麦、玉米、高粱种子萌发时根长和芽长的影响。结果显示:土霉素和强力霉素对三种作物种子的毒性作用相似,对作物的影响程度依次为小麦高粱玉米;恩诺沙星和氧氟沙星对三种作物种子的毒性作用相似,影响程度依次为小麦玉米高粱。对比作物根的生长和芽的生长结果可以看出,三种作物种子根长对环境中的抗生素更加敏感。三种作物对抗生素的敏感程度差异比较显著,小麦对四种抗生素的敏感程度为恩诺沙星氧氟沙星土霉素强力霉素,玉米对四种抗生素的敏感程度为恩诺沙星强力霉素土霉素氧氟沙星,高粱对四种抗生素的敏感程度为强力霉素土霉素恩诺沙星氧氟沙星。     

铅污染土壤有机肥对土壤酶活性的影响

通过对土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性及土壤呼吸量的测定,研究了重金属铅污染土壤对酶活性及土壤呼吸量的影响,找出土壤铅污染与酶活性的关系,为土壤酶活性对土壤铅污染的指示作用提供试验依据.结果表明,在Pb加入500 mg/kg时,对土壤蔗糖酶与脲酶活性有明显的抑制作用,对过氧化氢酶起到激活作用;Pb加入达到1 000 mg/kg时,过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶都出现抑制作用.施入蝇蛆生物有机肥后,对铅污染土壤的酶活性有明显的改善作用.试验测定分析表明,土壤蔗糖酶和脲酶可以作为铅污染土壤的主要生化指标.     

高温堆肥对畜禽粪中抗生素降解和重金属钝化的作用

 【目的】规模化养殖畜禽粪中含有多种抗生素药残和重金属元素，其对畜禽粪在农业中利用的影响已引起广泛的重视。通过试验研究探索对畜禽粪中抗生素降解和重金属钝化的技术途径。【方法】利用高温堆肥方法，比较不同堆肥处理对畜禽粪中四环素类抗生素TTC（四环素）、OTC（土霉素）和CTC（金霉素）的降解特点以及对重金属Cu、Zn、Cr、As元素水溶态的影响。【结果】不同堆肥处理的TTC、OTC、CTC均以P+S处理、C+S处理去除效果最好；添加专门选择的BM菌剂可以促进四环素类抗生素的降解，添加BM菌剂处理对TTC、OTC、CTC的降解去除效果好于P+S＋TCs处理和C+S＋TCs处理。所有处理对OTC降解去除效果较差，C+S＋OTC处理去除率最低为40.23%。所有堆肥处理降解去除率由大到小的顺序均为：TTC＞CTC＞OTC。添加风化煤堆肥处理对水溶态Cu、Zn、Cr、As的钝化效果显著地好于P+S和C+S处理。猪粪堆肥添加风化煤钝化剂处理的Cu、Zn、Cr、As元素水溶态含量,堆肥后比堆肥前分别减少了6.17%、6.40%、4.17%和1.83%。鸡粪堆肥添加风化煤钝化剂的处理，堆肥后比堆肥前分别减少了7.07%、5.69%、5.50%和2.07%。【结论】在不同堆制条件下，高温堆肥对四环素类抗生素具有不同程度的降解效果，外源添加有益降解菌剂有助于抗生素药物残留的去除；高温堆肥也可以降低重金属生物有效性，风化煤对畜禽粪堆肥中的水溶态重金属元素具有钝化作用。     

不同耕作措施对黄土高原区域大豆根际土壤微生物量、酶活性和养分的影响

选择免耕(NT)、秸秆覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)和起垄覆膜(RPM)4种保护性耕作措施为研究对象,以传统耕作(CT)为对照,通过测定根际土与非根际土的微生物量、酶活性及养分质量分数,研究不同耕作措施对不同微域土壤碳氮质量分数及微生物特征的影响。结果表明:(1)土壤微生物量和酶活性均呈现根际非根际的规律,且与对照相比,各保护性耕作处理均有提高。RPM和SM处理的根际土壤微生物碳质量分数分别提高51.78%和24.62%,微生物量氮的富集率则分别达到48.13%、46.04%;NT、SM、RPM处理的蔗糖酶活性较CT处理分别提高了113.35%、113.10%、74.75%(P0.05);(2)4种不同保护性耕作措施的土壤养分质量分数均有提高,其中RPM和SM与CT相比差异显著,效果更加明显,并且有效降低了土壤pH。根际土壤的全氮、铵态氮、硝态氮和有机碳质量分数均高于非根际土壤,各处理均表现出一定程度的富集,其中全氮和硝态氮的富集率以RPM处理最高,分别为16.9%和45.06%。(3)根际土壤的养分质量分数、酶活性以及微生物生物量之间的相关性程度高于非根际土壤,根际土壤中微生物量与酶活性之间存在着显著的正相关性,过氧化氢酶和蔗糖酶这2种酶均与养分间显著相关,而脲酶则无显著相关。综上,在黄土高原区域内,秸秆还田和起垄覆膜更有利于改良土壤理化性状和提高土壤生物学特性。     

吐纳麝香与Cd污染对土壤微生物数量及酶活性的影响

吐纳麝香（AHTN）为药品与个人护理品（PPCPs）类新型污染物之一，其能够与重金属镉（Cd）通过污水灌溉和污泥利用进入到土壤环境。本研究采用平板菌落计数、荧光qPCR、土壤酶活性测定以及联合效应分析，探究AHTN和Cd污染对土壤中微生物数量和酶活性的影响。结果表明：AHTN与Cd单一、复合污染对土壤中细菌均表现为显著抑制作用；随着AHTN浓度增加，对土壤真菌由促进作用转变抑制作用，对土壤中放线菌表现为显著抑制作用，可将放线菌作为AHTN污染的早期预警指标。AHTN单一及与Cd复合污染对土壤脲酶活性均表现为显著抑制作用（第1天除外）；随着AHTN浓度增加，对酸性磷酸酶活性从促进作用转变为抑制作用；在第1天对蔗糖酶表现为促进作用，之后均转为抑制作用。AHTN与Cd复合污染联合毒性效应，对土壤细菌和放线菌数量表现为拮抗作用；对真菌数量随着AHTN浓度升高表现为拮抗-协同-拮抗现象；随着暴露时间延长，对土壤脲酶活性由拮抗转为协同作用，对酸性磷酸酶活性和蔗糖酶由协同转为拮抗作用。     

百草枯对土壤中蛋白酶和过氧化氢酶活性影响研究

［目的］研究百草枯对土壤中蛋白酶和过氧化氢酶活性的影响。［方法］设4个百草枯处理水平,分别于培养2、6、12、20、30、45和60 d时取样测定蛋白酶和过氧化氢酶的活性。［结果］1 000 μg/g百枯草处理的酶活性低于其他4个处理。100 μg/g百枯草处理的蛋白酶活性的最低值出现在第20天,其余3个百草枯处理的蛋白酶活性的最低值均出现在第12天。1 000 μg/g百枯草处理的蛋白酶抑制率在第20天达51.08%,在第60天为41.48%。200、500和1 000 μg/g百枯草处理均不同程度地抑制过氧化氢酶活性,且其抑制作用随着百草枯浓度的增加而增强。1 000 μg/g百枯草处理对过氧化氢酶的抑制率在第12天达66.18%,在第60天为39.18%。［结论］百草枯对土壤中蛋白酶和过氧化氢酶的活性有较大的影响。     

施用含土霉素动物粪便对萝卜吸收土壤中土霉素及其生长的影响

[目的]兽用抗生素被广泛用于畜禽养殖业的疾病预防与促进动物生长,由于动物对抗生素的吸收率较低,抗生素可以母体或代谢产物方式残留于畜禽粪便中,并随畜禽粪便的施用进入农田环境,对农作物生长产生潜在的影响.鉴于此,该研究以作物体内抗生素的积累与作物生长状况为观察指标评估了土壤中土霉素污染对蔬菜作物的影响.[方法]在温室内,选择了砂质土和粘质土等2种土壤,通过使用畜禽粪及添加不同剂量的土霉素（0,2,5,10,25和50 mg/kg）进行了为期7个星期的萝卜生长试验,测定了萝卜地上和地下部分中土霉素含量,观察了萝卜光合作用强度及生物量的变化,模拟研究了由畜禽粪便引入的抗生素对萝卜生长及萝卜对土壤中土霉素的吸收.[结果]萝卜能吸收土壤中的土霉素,其体内土霉素含量随土壤中土霉素污染浓度增加而增加,并随作物生长时间的增加有所下降;萝卜根系中土霉素积累比地上部分明显.砂质土壤中土霉素的生物有效性高于粘质土壤.土壤中土霉素污染水平低于10 mg/kg对萝卜生长影响不明显,但污染水平在25 mg/kg以上时可显著减弱萝卜叶片的光合作用强度,减少根系和地上部分的生物量.[结论]由于抗生素可在蔬菜中的积累,研究认为长期施用含高量抗生素的畜禽粪便可引起人类食用蔬菜的健康风险.     

烯酰吗啉对土壤酶活性的影响

研究了烯酰吗啉对3种土壤酶活性的影响。结果表明,烯酰吗啉对土壤过氧化氢酶、土壤转化酶活性的影响均表现为激活作用,而且随着烯酰吗啉添加量的升高,激活作用增强;烯酰吗啉对土壤脲酶活性的影响表现出前期为抑制作用,处理10 d后表现为激活作用。