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     

Hg的土壤酶效应初步研究

采用土壤酶对汞生态毒性进行研究,在理论和实践上具有重要意义。通过室内模拟试验,针对我国几种主要类型土壤(黄褐土、风沙土、塿土和红壤)中影响土壤碳、氮、磷物质循环和微生物活性的土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶与Hg的关系进行了探讨。结果表明,Hg抑制土壤碱性磷酸酶、转化酶活性,但规律性不明显;土壤脲酶低浓度时激活,高浓度抑制;土壤脱氢酶和总体酶活性受到抑制。Hg浓度与脲酶、脱氢酶、总体酶活性间达显著或极显著负相关关系,揭示出其在一定程度上可表征土壤Hg污染的程度,其中尤以总体酶活性结果最优;计算Hg轻微污染时的ED10值0.0005～0.59mg·kg-1。土壤有机质和pH对二者关系具有重要影响。     

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+.     

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.     

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.     

膨润土对铜污染土壤酶活性的影响

为了研究膨润土对铜污染土壤的修复机理,通过油菜盆栽试验研究了粘土矿物膨润土对铜污染土壤酶活性的影响。结果表明：随着铜污染程度的增加,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性都受到不同程度的抑制。膨润土的施加能显著提高铜污染的土壤酶活性,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性分别提高了6.4%~15.4%、4.0%~19.3%、1.26%~1.85%和4.6%~10.9%,且对4种酶活性的增加幅度为：碱性磷酸酶>脲酶>硝酸还原酶>过氧化氢酶,并表现出在高污染下对土壤脲酶和碱性磷酸酶的增幅大于低浓度污染,在低浓度污染下对土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的增幅大于高浓度铜污染。说明膨润土对铜污染的土壤有一定的修复能力。     

五氯硝基苯对蔬菜大棚土壤酶活性的影响

采用室内试验方法研究了五氯硝基苯(PCNB)对蔬菜大棚土壤转化酶、脲酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,不同浓度PCNB对4种土壤酶活性的影响不同,高浓度PCNB对转化酶活性表现为抑制作用,且浓度越高抑制越强,低浓度时,转化酶活性表现为“先激活后抑制”2个阶段;脲酶活性在PCNB的作用下,出现"抑制-激活-恢复"的变化过程;PCNB对中性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响不显著。建议将转化酶作为PCNB污染土壤的生态毒理学指标。     

阿特拉津对黑土酶活及其微生物多样性影响研究

以黑土为研究对象,采用室内培养方法,研究阿特拉津对黑土脲酶、转化酶、多酚氧化酶影响,采用RAPD技术分析土壤微生物群落。结果表明,低浓度(25 mg·kg-1)阿特拉津对黑土脲酶活性有促进作用,中、高浓度(50~125 mg·kg~(-1))阿特拉津对黑土脲酶活性具有抑制作用且浓度越高抑制越明显;阿特拉津抑制土壤转化酶活性,培养结束时(35 d),抑制作用仍然存在;阿特拉津对多酚氧化酶活性表现为抑制-促进-恢复规律;阿特拉津输入改变土壤微生物群落结构,浓度越高变化越明显。     

土壤酶活性对2,4-D丁酯的动态响应

通过盆栽试验,研究了种植条件下2,4-D对土壤脲酶、碱性磷酸酶和蛋白酶活性的动态影响。结果表明,与对照相比,低浓度2,4-D对脲酶活性有较强的激活作用,且随着处理时间的延长以及2,4-D浓度的增大酶活性增强,最高激活率达151%;高浓度2,4-D对脲酶活性表现为先抑制后激活。不同浓度2,4-D对碱性磷酸酶活性呈先激活后抑制又激活的趋势。当2,4-D浓度为0.25mL/L时,对蛋白酶活性具有激活作用;当2,4-D浓度增大时,蛋白酶活性表现为先抑制后激活。可见,2,4-D对土壤酶活性的影响,不仅与2,4-D的浓度和处理时间有关,还与土壤酶的种类有关,反映出土壤酶活性在一定程度上可作为除草剂污染土壤环境质量变异的有效指标。     

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.     

生态环境条件对土壤磷酸酶的影响

对不同生态环境条件下 3类磷酸酶活性的研究结果显示 ,北方 土娄 土和南方红壤的主导磷酸酶类分别是碱性磷酸酶和酸性磷酸酶 ,占到总体酶活性的 1/ 2～ 2 / 3,杀虫双的加入及肥力条件的改变对此比例影响较小 ,揭示出土壤生态条件对土壤磷酸酶特征具有决定性的影响 ;在同一生态区 ,土壤磷酸酶活性随肥力水平的升高而增大 ;酸性磷酸酶对杀虫双的反应最敏感 ,中性磷酸酶则最迟钝。     

汞对土壤酶活性的影响

【目的】研究Hg对不同土壤酶活性的影响,探讨其中对Hg敏感的酶类,为土壤重金属污染的监测评价及修复等提供依据。【方法】通过室内模拟试验,以催化C、N、P、S等循环的土壤酶为对象,较为系统地探讨了3种土壤类型（红壤、褐土、风沙土）6个土样在不同含量Hg下的土壤酶效应。【结果】不同土壤酶类受Hg影响的规律有明显差异,1、2、4号土样转化酶活性在Hg含量较低时（0.5 mg/kg）有所升高;随着Hg含量的增加,土壤转化酶、脲酶、脱氢酶、芳基硫酸酯酶和磷酸酶均受到不同程度的抑制。上述5种酶活性及总体酶活性与Hg含量间呈显著或极显著负相关,说明它们在一定程度上可表征土壤的Hg污染程度。供试土壤Hg轻度污染的生态剂量（ED₁₀）为0.03 mg/kg。Hg对绝大多数酶活性表现出完全抑制作用（包括竞争性抑制和非竞争性抑制）。【结论】脱氢酶受Hg的抑制程度较大,表明其对Hg较为敏感,因此其可作为Hg污染的监测指标。     

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。     

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。     

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。     

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。     

离子型表面活性剂对菠菜生长与土壤酶活性的影响

为评价离子型表面活性剂对土壤生态的安全性,利用盆栽试验,研究了十六烷基三甲基溴化铵(Cetyltrimethyl ammonium bromide,CTAB)和十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS)对菠菜生物量、叶片抗氧化酶和土壤酶活性的影响。结果表明:CTAB和SDS都对菠菜的生长表现出低浓度促进高浓度抑制,其对菠菜生长造成抑制的临界浓度分别是500、1000 mg·kg~(-1)。各CTAB和SDS浓度处理都显著增加了叶片超氧化物歧化酶(SOD)的活性。随着CTAB浓度增加,SOD活性呈现先增加后下降的趋势;SDS处理下,在50~750 mg·kg~(-1)浓度范围内SOD活性无显著变化,浓度750 mg·kg~(-1) SOD活性显著降低。CTAB处理下,叶片过氧化氢酶(CAT)活性主要受到促进作用,SDS处理下CAT活性先受到促进后受到抑制。除个别浓度外,CTAB和SDS都使叶片过氧化物酶(POD)的活性降低,不同浓度之间POD活性变化规律性不强。各CTAB浓度处理下,土壤脱氢酶、脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶的活性几乎都受到抑制;各SDS浓度处理下,土壤脱氢酶和蔗糖酶的活性都不同程度的增加,土壤脲酶和中性磷酸酶的活性,除个别情况外都受到抑制。CTAB和SDS都在一定程度上表现出土壤生态毒性,CTAB的毒性要大于SDS。     

Cd胁迫对水稻根际土壤酶活和微生物的影响

通过根袋法盆栽试验,研究了不同浓度Cd处理对水稻根际土壤基础呼吸作用、土壤酶活和微生物的影响.结果表明,水稻生长40 d时,施Cd后土壤呼吸作用强度增加.过氧化氢酶无明显变化,脲酶和蔗糖酶低促高抑,Cd胁迫下酶活性变化幅度为蔗糖酶＞脲酶＞过氧化氢酶.随着Cd浓度的变化,好氧微生物真菌和放线菌数量先增加后降低,细菌数量缓慢增加;Cd胁迫抑制率为放线菌＞真菌＞细菌.