外源Cd对中国不同类型土壤酶活性的影响

【目的】研究国家土壤环境质量二级镉（Cd）污染标准下,中国不同类型土壤的酶活性变化,初步探讨其间的关系,了解土壤酶作为污染程度监测指标及污染标准的可行性。【方法】采用模拟盆栽试验,设置对照、低浓度、高浓度3个水平,分析Cd污染玉米收获后不同类型土壤中7种酶活性的变化。【结果】Cd胁迫对不同土壤酶效应有所差别,在供试Cd浓度范围内,土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶对Cd胁迫反应不敏感;转化酶、FDA水解酶和脱氢酶活性显著受到抑制,而激活了脲酶和碱性磷酸酶;当Cd浓度达到国家土壤环境质量二级标准,Cd对土壤FDA水解酶和脱氢酶的平均抑制率分别达34.03%和31.14%;主成份分析构建的土壤酶、土壤酶-理化性质-Cd信息系统与总体酶活性达极显著正相关,可较好反映土壤Cd污染的影响。【结论】土壤脱氢酶、FDA水解酶、总体酶活性对土壤Cd较为敏感,可作为监测辅助指标之一;土壤酶与Cd间关系受到酶种类、土壤性质等的影响,其中尤以土壤有机质和pH影响最重要。     

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.     

两种污染土壤中重金属Pb Cd Zn的EDTA萃取及形态变化

用Tessier连续提取法研究了EDTA萃取前后受污染覆盖土和灌溉土土壤中重金属Pb、Cd、Zn的形态变化。结果表明,2种污染土壤中的重金属Pb、Cd、Zn的形态分布各有差异,均以残渣态为主。在5.0mmol·L-1浓度条件下,EDTA对Pb和Cd的萃取能力较其对Zn的萃取能力强;经EDTA萃取后的土壤中Pb、Cd、Zn残渣态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、交换态含量分别有所下降,Pb和Cd减少顺序为残渣态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>交换态,Zn减少顺序为残渣态>交换态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态;而有机物结合态Pb、Cd、Zn的含量却有所增加,其增加幅度为Zn>Pb>Cd。     

几种矿物材料对Cd污染土壤中Cd形态分布及植物有效性的影响

采用盆栽试验,研究了海泡石、钙基膨润土、钠基膨润土、汉白玉和石灰5种矿物材料不同添加量对Cd污染土壤p H、有效Cd、Cd形态分布及小白菜生物量、Cd含量的影响。结果表明:几种矿物材料均可显著提高土壤p H,并显著降低土壤有效态Cd含量,且降低幅度随添加量的增加而增大。与对照相比,添加矿物材料后土壤p H提高0.1~0.7个单位,有效Cd含量降低9.19%~18.92%。几种矿物材料对土壤Cd形态的影响均以酸提取态和残渣态的变化较为明显,酸提取态Cd比例降低3.27%~8.68%,残渣态Cd比例升高1.35%~4.75%,添加海泡石和钠基膨润土处理的变化更为突出。小白菜地上部和根部Cd含量随矿物材料用量的增加而降低,分别较对照降低16.03%~42.95%和20.69%~50.34%,海泡石、钠基膨润土和石灰的降低效果更好。值得注意的是,除海泡石和钙基膨润土外,施用钠基膨润土、汉白玉和石灰在降低小白菜Cd含量的同时亦可造成其地上部生物量的显著降低。     

Cu Zn Cd和EDTA对土壤酶活性影响的研究

土壤酶是反映土壤肥力的一个敏感的生物指标,还可在一定程度上反映土壤环境的优劣状况,在盆栽条件下研究了Cu、Zn、Cd单一污染土壤的脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性,结果表明,3种酶活性在根际土壤中的分布均大于在非根际中的分布,且Cu、Zn、Cd单一污染土壤中3种酶活性均小于对照无污染土壤。从土壤酶活性的角度来看,化学改良剂EDTA对锌污染和轻度铜污染土壤有较好的改良作用,而对镉污染和重度铜污染修复效果不显著。土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性可作为土壤污染程度的生物指标。     

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.     

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。     

Pb和Cd污染对香蕉—土壤系统土壤酶活性的影响

[目的]研究Pb、Cd污染对香蕉—土壤系统土壤酶活性的影响。[方法]选择海南沙质砖红壤为供试土壤,以香蕉为供试植物,通过温室盆栽试验,研究不同浓度Pb、Cd污染对香蕉—土壤系统中土壤脲酶、转化酶和磷酸酶的影响。[结果]Pb对3种土壤酶活性影响均表现为激活作用,且对脲酶的激活作用最强,其次是磷酸酶和转化酶;Cd对3种土壤酶活性的影响表现为抑制作用。[结论]该研究可为海南省香蕉无公害种植提供参考。     

土壤酶活性与土壤Cd污染评价指标

利用盆栽水稻试验对土壤全Ｃｄ、有效态Ｃｄ和土壤四种酶活性关系进行了研究。结果表明：土壤四种酶活性随土壤Ｃｄ浓度增加有明显降低趋势;土壤脲酶和过氧化氢酶活性与土壤Ｃｄ含量均呈显著负相关,土壤酶活性与土壤有效态Ｃｄ相关系数大于与土壤全Ｃｄ的相关系数,故用土壤有效态Ｃｄ指标、土壤脲酶和过氧化氢酶活性生化指标或综合应用这两类指标作为土壤重金属镉污染程度的评价指标比较合适     

土壤改良剂对Cd污染土壤的修复效果研究

[目的]探究试配的土壤改良剂对Cd污染土壤的修复效果及最佳施用比例。[方法]利用盆栽试验向Cd污染土壤中添加不同比例的土壤改良剂,通过指示植物小麦的发芽率、株高及小麦植株SOD活性、MDA含量、Cd富集量等统计学指标,分析不同土壤改良剂对Cd污染土壤种植小麦的影响;通过土壤中不同形态Cd含量的变化,分析不同土壤改良剂对土壤重金属Cd的钝化效果的影响。[结果]随土壤改良剂添加比例的增加,小麦发芽率呈先增后减的趋势;随土壤改良剂添加比例的增加,小麦株高呈先升高后下降的趋势,添加比例为5%时最高;小麦植株内SOD活性、MDA含量和Cd富集量呈先下降后升高的趋势,在添加比例为5%时最低;添加5%土壤改良剂1(泥炭∶膨润土∶生物炭∶微生物=14∶7∶10∶1)的处理组中小麦植株Cd富集量较对照组降低了30.24%;土壤改良剂的添加显著降低了Cd污染土壤中酸溶态Cd的含量,使Cd的迁移性减弱,其中添加5%土壤改良剂1的处理组效果最佳,90 d土壤中酸溶态Cd含量由31.40%降低至9.72%,相较于空白对照组降低了65.43%。[结论]5%土壤改良剂1的施加可有效修复重金属Cd污染土壤。     

Cd胁迫下稻田土壤生物活性与酶活性综合研究

试验室盆栽条件下，研究了不同程度的外源重金属Cd胁迫对淹水稻田土壤生物活性和土壤酶活性的影响,结果表明。重金属Cd胁迫对不同的土壤生化过程具有不同效应，低浓度Cd的添加对水稻田土壤呼吸强度有一定刺激作用，高浓度则产生抑制；对上与厌氧微生物相关的生物活性的影响中，以产甲烷活性所受影响最大，硫酸盐还原活性次之，反硝化活性最小，而且在整个处理期间对Cd的反应较为稳定，是表征稻田土壤重金属污染程度的良好生物指标。Cd胁迫对土壤酶活性的影响中，对土壤的脲酶活性有很显著的抑制作用，最大抑制率达刘57．4％，而对过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶等活性影响较小，最大抑制率均未达到25％，转化酶对Cd具有很强的拮抗作用。     

重金属汞、镉单一胁迫及复合胁迫对土壤酶活性的影响

采用恒温培养箱培养方法,通过室内模拟重金属污染土壤,研究了不同浓度、不同胁迫时间下Hg、Cd单一胁迫及Hg Cd复合胁迫对土壤中脲酶及脱氢酶活性的影响.结果表明,Hg、Cd对土壤脲酶及脱氢酶活性均具有显著的抑制作用,随着胁迫时间的延长,两种酶活性均随着重金属Hg和Cd浓度的增加而减小,其中,汞镉混合胁迫的抑制强度最大,Hg次之,Cd相对较小.Hg、Cd、Hg Cd浓度与脲酶、脱氢酶活性存在着显著的相关,脲酶和脱氢酶活性均可作为土壤Hg、Cd及Hg Cd污染程度的生化监测指标.不同处理时间脲酶的ED50值大于相应的脱氢酶,说明脱氢酶活性对重金属污染比脲酶更敏感;Hg的ED50值远小于Cd,说明Hg的土壤生态毒性远大于Cd.     

重金属和酞酸酯复合污染对土壤酶活性的影响

探讨了重金属与酞酸酯复合污染对脲酶和过氧化氢酶活性的影响,旨在为研究利用土壤酶活性评价土壤重金属复合污染的可行性提供科学支撑,以土壤环境中的2类典型污染物:重金属(Cd、Zn、Pb)和酞酸酯(DMP、DnBP、DEHP)为研究对象,采用均匀试验设计,通过室内试验的方法,观察6种不同性质的无机与有机污染(Cd、Pb、Zn、DEHP、DMP、DnBP)复合污染。影响土壤脲酶活性的主要因子依次为:Cd>DnBP×DMP>Pb×DMP>DMP×Zn>DnBP>Zn;影响过氧化氢酶活性的主要因子依次为:Cd>Pb>DMP×Zn>DnBP×Pb>DMP>Zn。复合投加2类污染物能使土壤酶活性受到不同程度的抑制,且抑制率随时间的推移而下降,重金属和酞酸酯复合污染与污染物的浓度密切相关,但脲酶活性较过氧化氢更为敏感。     

重金属和酞酸酯复合污染对土壤酶活性的影响

探讨了重金属与酞酸酯复合污染对脲酶和过氧化氢酶活性的影响,旨在为研究利用土壤酶活性评价土壤重金属复合污染的可行性提供科学支撑,以土壤环境中的2类典型污染物:重金属(Cd、Zn、Pb)和酞酸酯(DMP、DnBP、DEHP)为研究对象,采用均匀试验设计,通过室内试验的方法,观察6种不同性质的无机与有机污染(Cd、Pb、Zn、DEHP、DMP、DnBP)复合污染。影响土壤脲酶活性的主要因子依次为:Cd>DnBP×DMP>Pb×DMP>DMP×Zn>DnBP>Zn;影响过氧化氢酶活性的主要因子依次为:Cd>Pb>DMP×Zn>DnBP×Pb>DMP>Zn。复合投加2类污染物能使土壤酶活性受到不同程度的抑制,且抑制率随时间的推移而下降,重金属和酞酸酯复合污染与污染物的浓度密切相关,但脲酶活性较过氧化氢更为敏感。     

铜胁迫对土壤酶活性的影响

采用室内培养方法,研究了铜胁迫对土壤中脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,铜对土壤脲酶表现出明显抑制影响,且随着铜浓度的增加,抑制程度增大。铜浓度的增加对土壤磷酸酶活性抑制程度增大,但抑制程度不如脲酶明显。铜对土壤过氧化氢酶也表现出抑制作用,且随着铜浓度的增加抑制程度增大,但铜对过氧化氢酶的抑制效应是3者中最小的。     

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。     

盐化潮土不同农田土壤养分和土壤酶活性研究

对天津近郊盐化潮土不同农田中土壤脲酶、蛋白酶、转化酶、碱性磷酸酶活性和土壤养分进行了分析研究。结果表明,不同农田中土壤养分含量和酶活性存在显著差异。农田土壤养分和土壤酶活性不仅具有垂直分布的规律而且土壤酶活性和土壤养分显著相关。主成分分析提取了转化酶综合因子和全氮因子。转化酶可作为盐化潮土不同农田中土壤养分的肥力指标。     

2,4-D对土壤酶活性的影响

采用室内培养的方法,研究了2,4-D对土壤中脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明:2,4-D对脲酶表现出先激活后抑制的作用,并且激活与抑制的天数几乎一致;对磷酸酶主要表现出抑制作用,开始有一段迟缓期随后表现激活作用紧接着又是抑制作用,主要趋势为抑制—激活—抑制;2,4-D对过氧化氢酶在中前期主要表现为抑制作用,后期出现刺激作用。