酸性矿山废水污染对稻田土壤酶活性影响研究

通过现场采样及室内测试,对粤北大宝山下游受酸性矿山废水污染的稻田土壤的重金属污染及土壤酶活性进行了研究.运用通径分析方法研究了稻田土壤重金属污染与土壤酶(脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶)活性之间的关系.结果表明,被酸性矿山废水污染的稻田土壤环境已受到不同程度的Cd、Zn、Pb、Cu污染.受污染的稻田土壤有效态Zn和Cu对土壤脲酶活性有一定程度的抑制作用,但不显著.有效态Pb和Cu是影响磷酸酶活性的主要因素,既有直接抑制作用,又具有一定程度的间接抑制影响.有效态Pb和Cu是影响过氧化氢酶活性的主要因素,有效态Pb对过氧化氢酶活性具有强烈的直接抑制效应,有效态Cu对过氧化氢酶活性既有直接抑制作用,又具有一定程度的间接抑制效应.有效态Cd对蔗糖酶活性具有强烈的直接抑制作用,有效态Zn对蔗糖酶活性有强烈的间接抑制影响.     

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。     

重金属污染对土壤酶活性的影响

[目的]探求表征土壤重金属污染的主要指示酶,为重金属污染土壤环境质量评价提供理论依据。[方法]以东北黑土为主要研究对象,采用实验室模拟试验,研究不同浓度重金属Cu、Zn、Pb、Cd单因素污染对土壤中过氧化氢酶、脲酶、转化酶、蛋白酶和脱氢酶活性及微生物群落的影响。[结果]土壤脲酶活性与重金属的污染程度呈良好的负相关关系,土壤过氧化氢酶活性对Cu、Zn含量的增加表现较敏感,土壤转化酶活性对Cu非常敏感。[结论]土壤脲酶活性最适于作为土壤重金属污染的敏感指标。     

重金属污染对土壤酶活性的影响

[目的]探求表征土壤重金属污染的主要指示酶,为重金属污染土壤环境质量评价提供理论依据。[方法]以东北黑土为主要研究对象,采用实验室模拟试验,研究不同浓度重金属Cu、Zn、Pb、Cd单因素污染对土壤中过氧化氢酶、脲酶、转化酶、蛋白酶和脱氢酶活性及微生物群落的影响。[结果]土壤脲酶活性与重金属的污染程度呈良好的负相关关系,土壤过氧化氢酶活性对Cu、Zn含量的增加表现较敏感,土壤转化酶活性对Cu非常敏感。[结论]土壤脲酶活性最适于作为土壤重金属污染的敏感指标。     

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·k-1,Cd添加浓度为1、5、10、15、20mg·kg-1,Pb添加浓度为100、300、500、800、1 200mg·kg-1,Zn添加浓度为50、100、200、400、800 mg·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.Pb、Cu、Cd、Zn在前17 d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种莺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.     

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。     

鼠李糖脂与EDDS强化黑麦草修复重金属复合污染土壤

通过盆栽试验,研究了鼠李糖脂和EDDS对黑麦草生长与吸收土壤重会属Cu、Zn、Ph和Cd,以及对土壤酶活性的影响.结果显示,向重金属复合污染土壤中施加1 g·kg-1的鼠李糖脂将显著降低黑麦草地上部的生物量.EDDS比鼠李糖脂具有更强的溶解土壤Cu、Zn、Pb和Cd的能力;同时施加1 g·kg-1的鼠李糖脂和0.4 g·kg-1的EDDS大幅增加了土壤溶液中Cu、Zn、Pb和Cd的浓度,显著增加了黑麦草地上部植株中Cu、Zn、Pb和Cd的含量,促进了土壤脲酶和脱氢酶的活性.鼠李糖脂与EDDS易生物降解,环境风险小,用于黑麦草修复重金属复合污染具有很大的修复潜力.     

重金属Cd、Pb离子对土壤酶活性的抑制影响

本文通过向土壤中添加不同浓度的重金属Cd、Pb,采用模拟法研究了重金属污染对土壤中脲酶、酸性磷酸酶活性的抑制影响作用。结果表明:不同浓度的Cd、Pb对土壤酶活性均有一定抑制作用,且随着浓度的升高,抑制效果逐渐显著,土壤酶活性也逐渐降低。其中,脲酶对于镉污染的敏感程度最高,可以作为镉污染的预警指标;酸性磷酸酶对于铅污染的敏感程度最高,可以作为铅污染的预警指标。     

纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性影响

通过室内培养实验,研究了纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性的影响.结果表明,施加纳米羟基磷灰石显著提高了土壤pH,其中3%和5%添加剂量处理60d后使土壤pH分别提高了1.23个和1.35个单位;纳米羟基磷灰石显著减少了毒性较强的离子交换态Cu/Cd的含量,增加了毒性中等的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态及毒性最低的残留态Cu/Cd含量,使Cu/Cd由植物可利用态向潜在可利用态转变;纳米羟基磷灰石不同程度地提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性.3种酶活性与Cu/Cd形态分布的相关性表明,过氧化氢酶和酸性磷酸酶对土壤重金属Cu/Cd活性变化比较敏感,可以作为重金属Cu/Cd污染土壤的评价指标.     

铜、锌和铅复合污染对土壤水解酶活性的影响

为研究土壤酶活性变化和重金属污染的关系,通过室内正交实验,考察重金属Cu、Zn 和Pb 复合污染对转化酶、脲酶和碱性磷酸酶3 种水解酶活性的影响。结果发现:Cu 浓度为400 mg·kg^-1时,脲酶和碱性磷酸酶活性分别是对照样品的49%和56%;Zn为500 mg·kg^-1时,与对照样品酶活性相比,转化酶和碱性磷酸酶活性分别是对照样品的97%和91%,脲酶活性有所增加;Pb 为500mg·kg^-1时,转化酶和脲酶活性比对照升高,碱性磷酸酶活性降低,是对照样品酶活性的87%。Cu 对3 种酶都有抑制作用,效果最显著,Zn次之,Pb 主要体现为激活效应;考虑交互作用时,Cu×Zn 对脲酶活性有显著影响 (P<0.05) ,在95%置信区间下,Cu×Zn、Cu×Pb对碱性磷酸酶酶活性影响显著;3 种水解酶中以碱性磷酸酶活性对重金属的影响反应最敏感,表明碱性磷酸酶活性可以表征土壤重金属Cu 的污染程度。     

铅锌尾矿重金属胁迫下秸秆对蓖麻生理特性和重金属积累的影响

采用盆栽试验,研究在铅锌尾矿重金属胁迫下,秸秆对蓖麻幼苗生物量、叶片内丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性以及重金属积累的影响。结果表明:在铅锌尾矿砂中添加秸秆能显著增加蓖麻的株高、根长和生物量;使蓖麻叶片中MDA含量和SOD、CAT、POD活性分别比对照降低了48.08%、7.28%、28.60%和4.74%;铅锌尾矿砂中有效态Pb、Zn、Cd含量显著降低,且蓖麻对Pb、Zn、Cd的积累量也显著下降;蓖麻叶片POD、SOD活性与叶片中Pb、Zn、Cd含量呈极显著正相关,蓖麻积累的重金属含量与尾矿砂中有效态重金属含量呈显著或极显著正相关。     

硅藻土有机肥对Cd-Zn复合污染土壤重金属形态和有效性的影响

通过室内土壤培养试验研究硅藻土有机肥对Cd、Zn复合污染土壤重金属形态和有效性的影响。结果表明,添加硅藻土有机肥可提高Cd、Zn复合污染土壤的pH值,降低土壤有效态Cd、Zn的含量。硅藻土有机肥对Cd、Zn复合污染土壤Cd、Zn形态有明显的影响,表现为明显降低土壤交换态、松结有机态Cd、Zn含量,提高紧结有机态和残渣态Cd、Zn含量。相关分析表明,土壤交换态、松结有机态Cd、Zn的含量与土壤有效态Cd、Zn的含量均呈极显著相关,氧化锰结合态Cd与土壤有效态Cd含量显著相关。硅藻土有机肥用量(土壤重量的5%和10%)对土壤有效态Cd、Zn和不同形态Cd、Zn含量无显著差异。     

不同耕作方式下土壤基本性质的研究

[目的]研究不同耕作方式下土壤pH、有机质与Zn、Cu、Pb、Cd有效态含量的关系。[方法]采集耕层土壤样本,测定土壤pH与有机质含量;采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定重金属有效态含量。[结果]混养田土壤中有效态Zn、Cu、Pb、Cd含量比水稻田土壤中的低。土壤中有效态Pb含量与土壤pH呈0.05水平显著负相关,有效态Cu、有效态Pb、有效态Cd含量与有机质含量呈负相关关系。[结论]该研究可为重金属污染的预防与治理提供依据。     

石灰与泥炭配施抑制小白菜对重金属的吸收

采用盆栽方法研究在 Cd、Pb、Zn污染土壤上 ,石灰和泥炭配施对春小白菜吸收重金属元素 (Cu、Zn、Cd、Pb、Fe、Mn )的影响 .结果表明 :石灰、石灰加低量泥炭、石灰加高量泥炭处理均显著抑制小白菜对重金属的吸收 ,泥炭对石灰的效果没有负面影响 .土壤有效态 Zn、Cd、Pb含量与土壤 p H呈极显著的负相关 (R2为 0 .78* * * -0 .84* * * ) ,与小白菜茎叶 Cd、Pb、Zn的含量则呈极显著正相关 (R2 为 0 .45 * *-0 .86* * *) .而茎叶 Cd、Pb、Zn的含量与土壤 p H呈极显著的二项式相关 (R2 为0 .87* **-0 .95 * * *) ,茎叶 Zn、Cd、Pb的含量先是随 p H的升高而下降 ,而当 p H升到 6.7左右后 ,其含量又所有回升     

公路两侧土壤中重金属有效态分析及污染源识别

[目的]研究公路两侧土壤中重金属有效态及其主要污染源。[方法]以经过四平贯穿东北的102和303国道两侧的农用土壤为研究对象,研究了土壤中危害较大的重金属Pb、Zn、Cd、Cr的有效态浸提方法,初次采用变异系数识别法通过计算垂向和轴向重金属元素总量的变异系数,识别土壤中该重金属元素主要污染源,并采用污染指数法评价了土壤污染现状。[结果]公路两侧土壤中Zn、Cr的有效态测定适合采用混酸浸提法,Pb、Cd采用单酸和混酸浸提方法均可;研究区域土壤中Zn、Pb、Cr重金属元素的污染水平较低,而Cd含量严重超标,施用化肥等农业活动是主要污染源。[结论]该研究为交通枢纽型城市的土壤保护、评价、土壤污染源控制提供依据。     

基于田块尺度的农田土壤重金属污染评价及来源解析

基于田块尺度采集农田表层土壤样品120件,采用绝对因子分析/多元线性回归（APCS-MLR）受体模型与地统计学分析对研究区域内As、Cd、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb和Zn这8种重金属污染空间分布特征及来源进行解析,利用地累积指数和潜在生态风险指数法评价土壤生态风险。研究结果表明：研究区表层土壤中8种重金属含量差异较大,As、Cd和Cr点位超标率分别为61.83%、90.83%和92.52%,土壤重金属Zn、Cu、Cr和Ni主要以残渣态存在（占比在80%以上）。土壤中Cd、Cr和Cu含量空间分布格局呈东南部较高、中部次之、西北部较低的趋势,而Mn、Ni、Pb和Zn含量的空间分布格局与此相反。APCS-MLR模型表明研究区域土壤重金属As、Cr、Cu和Ni的来源以自然源为主,占比分别为39.34%、47.32%、44.53%和50.23%; Pb、Zn的来源以工业活动源和交通源为主,占比分别为31.93%、30.53%和23.36%、22.17%; Cd的农业活动源占比为53.63%。土壤pH与有效态As、Cd、Cu和Ni含量呈极显著负相关性（P<0.01）,土壤有机质与有效态As、Cd和Cr呈极显著负相关性（P<0.01）。地累积指数显示土壤Cr总体处于中、重度污染水平,其次是Cd;生态危害指数也表明Cr和Cd是主要生态危害元素,潜在生态危害系数变化范围分别为5.20~41.12和11.56~113.35。总体来看,研究区域Cr和Cd污染较为严重,存在潜在风险,应采取安全利用和修复等措施,降低其风险水平。     

外源镉铅铜锌在土壤中形态分布特性及改性剂的影响

采用盆栽、田间试验及连续浸提分组方法，研究了外源Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的形态分布规律及石灰 钙镁磷肥施用对重金属形态分布的影响。研究结果表明，原状土中Cd主要以有机结合态为主，外源Cd污染土主要以残渣态和交换态为主。原状土中Pb、Cu、Zn主要以残渣态为主，而外源重金属Pb、Cu、Zn在土壤中主要以铁锰氧化物结合态为主。外源重金属土 石灰和钙镁磷肥后使土壤中的交换态Cd、Pb、Cu、Zn下降，而碳酸盐结合态Cd、Pb、Cu、Zn含量增加。pH提高，使土壤重金属的有效态含量下降，pH降低使重金属有效态含量增加。     

长沙市郊蔬菜土壤重金属含量及其与土壤肥力的关系

为了解蔬菜土壤重金属含量与土壤肥力的关系,通过田间采样方法,对长沙市郊红菜园土和冲积菜园土O～20cm表土共计290个样品中Cu、Cd、Pb、Zn、CT、As、Hg7种重金属元素含量以及土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾8个肥力指标的含量进行了分析。结果表明：Cd、Pb、Zn、As4种元素含量红菜园土高于冲积菜园土,Cr和Hg则是冲积菜园土高于红菜园土,Cu在两种菜园土中含量相当;7种重金属元素含量的变异系数两种菜园土壤均以Cd元素的最大。两种菜园土中cu与cd、Ph、zn,cd与Pb、cr,Ph与zn之间均表现为显著以上正相关关系;而Hg与cu、cd之间不表现相关关系;重金属元素之间的显著相关性冲积菜园土多于红菜园土。重金属元素含量与肥力指标之间均能建立一定回归方程,且达显著以上水平;土壤有机质是影响重金属积累的主要因素。     

潮褐土镉、锌、铅复合污染与土壤酶活性的关系

野外调查的典型相关分析表明,在Cd、Zn和Pb复合污染的潮褐土上,土壤脲酶活性与植物吸收Zn量呈高度的负相关,用它作为评价Zn污染程度的指标,可反映Zn污染的植物有效性;过氧化氢酶活性与植物吸收Pb量、碱性磷酸酶活性与植物吸收Cd量有可能相关,作出此判断分别有80%和50%的把握,尚难以判定它们能否作为评价土壤Pb、Cd污染的指标;转化酶活性与Cd、Zn、Pb的植物吸收量均未达到相关,不能作为评价Cd、Zn、Pb复合污染的指标。     

猪场粪水施用对设施白菜及土壤重金属的影响

为了研究养殖粪水在农田施用过程中对重金属含量积累、有效性增强以及形态变化等产生的影响,采取田间小区试验,探究了猪场粪水施用对设施白菜地上部重金属含量和土壤重金属全量、有效态含量及形态的影响。结果表明：粪水施用后,低量粪水施用处理与优化施肥（NOPT）处理白菜地上部Cu、Zn、Cr、Cd含量无显著差异,白菜地上部Cu、Zn、Cr、Pb、As、Cd含量均未超出《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017）安全限值要求。经过4茬设施白菜种植后,相较于NOPT处理,561kg·hm^-2粪水施用处理显著增加了土壤Cu、Zn、Cr含量,281 kg·hm^-2粪水施用处理土壤中Cu、Zn（0~20 cm土层除外）、Pb、Cr、Cd、As含量与NOPT处理差异不显著,且含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）安全限值。施用化肥和粪水显著提高了土壤有效态Cu、Zn含量,施用粪水处理对土壤中Cr、Pb、As、Cd形态影响较小,但显著增加了铁锰结合态Zn含量。相关分析表明,土壤有效态Cu、Zn、Cr、Cd、Pb含量与土壤有机质、速效磷、全氮、硝态氮含量存在显著正相关关系,与pH值呈显著负相关关系。研究表明,连续4茬施用猪场粪水未造成设施白菜和土壤中重金属含量超标,显著增强了Cu、Zn的有效性且显著增加了铁锰结合态Zn含量。