不同价态砷的土壤碱性磷酸酶效应研究

【目的】砷是土壤污染的主要元素之一,研究As5+、As3+单一和复合污染对土壤碱性磷酸酶活性的影响,揭示其对土壤碱性磷酸酶的作用机理,为砷污染监测提供理论依据。【方法】采集江西鹰潭红壤、陕西榆林风沙土、陕西杨凌土娄土各2个肥力水平的土样为供试土壤,采用室内模拟法,研究不同含量As5+、As3+以及二者复合污染下供试土壤碱性磷酸酶活性的变化。【结果】As5+和As5++As3+均能抑制土壤碱性磷酸酶活性,随As5+和As5++As3+含量的增加,相对碱性磷酸酶活性持续减小;采用模型E=A/(1+B×C)可较好表征相对碱性磷酸酶活性(E)与砷含量(C)间的关系(A、B为参数),揭示出土壤碱性磷酸酶活性可作为表征土壤As5+和As5++As3+污染程度的监测指标,且As5+和As5++As3+对碱性磷酸酶活性的作用机理为完全抑制作用(包括竞争性抑制和非竞争性抑制)。As3+对土壤相对碱性磷酸酶活性影响较小。As5+与As3+之间存在一定的交互作用,除了低肥力水平红壤及土娄土中As5+和As3+含量均小于50mg/kg时二者表现为协同作用外,在其他供试土壤中均为拮抗作用。不同供试土壤As5+的生态剂量ED10和ED50差异较大,砷对土壤造成轻度污染的含量为25mg/kg。【结论】土壤碱性磷酸酶可作为土壤As5+及As5+与As3+复合污染程度的监测指标。