Cd、Hg污染對(duì)土壤及青菜—土壤系統(tǒng)土壤酶活性的影響.pdf

1、本研究選擇了長(zhǎng)江三角洲的黃紅壤、小粉土兩種有代表性耕作土壤，通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)和溫室盆栽相結(jié)合的研究方法，探討了土壤及土壤-青菜體系中重金屬鎘、汞對(duì)土壤脲酶、磷酸酶和脫氫酶活性的影響，以期為土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、土壤重金屬污染預(yù)警指標(biāo)的建立提供有益的參考，本項(xiàng)目取得如下一些研究結(jié)果： 1.在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下，研究了外源Cd、Hg單因素及其復(fù)合污染從0天到56天對(duì)土壤脲酶、磷酸酶和脫氫酶活性的影響。結(jié)果表明： 1)Hg

2、、Cd單一及其復(fù)合對(duì)小粉土和黃紅壤中土壤脲酶、酸性磷酸酶和脫氫酶活性具有明顯的抑制作用，相同濃度處理時(shí)，對(duì)土壤酶活性抑制程度為Hg、Cd復(fù)合>Hg>Cd。 2)在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中，Cd、Hg復(fù)合處理在兩種土壤中都表現(xiàn)出微弱的協(xié)同作用(即脲酶、酸性磷酸酶和脫氫酶活性的凈變化量均大于0)，土壤酸性磷酸酶和脫氫酶活性的凈變化量大于脲酶。表明Cd、Hg共存將增加其對(duì)土壤酶活性的抑制作用，土壤酸性磷酸酶和脫氫酶較脲酶能更敏感的反映土壤重金

3、屬的脅迫狀況。 3)Cd在低濃度處理時(shí)，三種酶活性幾乎在整個(gè)培養(yǎng)階段都有所升高，表明低濃度Cd對(duì)酶活性有刺激作用。 4)整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程，所有Cd、Hg處理下，粘粒含量和有機(jī)質(zhì)含量高的黃紅壤中三種酶活性總體高于粘粒含量和有機(jī)質(zhì)含量低的小粉土，表明高的土壤粘粒含量、有機(jī)質(zhì)含量有助于減輕重金屬對(duì)脲酶、酸性磷酸酶和脫氫酶活性的抑制作用。 2.溫室盆栽試驗(yàn)研究了外源Cd、Hg在青菜種植后0天、15天和45天對(duì)土壤脲酶和

4、磷酸酶活性的影響；并研究了種植青菜0天和45天，各處理重金屬的形態(tài)分布特征，結(jié)果表明： 1)和實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)一致，種植青菜條件下Cd、Hg單一及其復(fù)合對(duì)小粉土和黃紅壤中土壤脲酶、酸性磷酸酶具有明顯的抑制作用。相同濃度處理時(shí)，對(duì)土壤酶活性抑制程度為Hg、Cd復(fù)合>Hg>Cd。在青菜整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，Cd、Hg復(fù)合處理在兩種土壤中都表現(xiàn)出微弱的協(xié)同作用(即脲酶酸性磷酸酶凈變化量均大于0)，表明Cd、Hg共存將增加其對(duì)土壤酶活性的抑制作用

5、。 2)青菜的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，黃紅壤中所有Cd、Hg處理時(shí)土壤酶活性總體都高于小粉土，表明高的土壤粘粒和有機(jī)質(zhì)含量有助于減輕重金屬對(duì)脲酶和酸性磷酸酶活性的抑制作用。從酶的活性與培養(yǎng)時(shí)間的變化關(guān)系來(lái)看，土壤脲酶和酸性磷酸酶活性有隨著青菜生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大的趨勢(shì)，這一現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下的結(jié)果不一致。 3)種植青菜條件下，兩種土壤中所有處理下Cd和Hg主要以殘?jiān)鼞B(tài)存在，可提取態(tài)比例較低，證明土壤中Cd和Hg的有效性較

6、低。青菜種植0天到45天，小粉土和黃紅壤中同一Cd處理表現(xiàn)出大致相似的趨勢(shì)，即交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)比例持續(xù)下降、有機(jī)結(jié)合態(tài)比例隨著時(shí)間的延長(zhǎng)略有減小，鐵錳氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)含量有所增加；同一汞處理表現(xiàn)出交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)隨時(shí)間略有下降，有機(jī)結(jié)合態(tài)變化不大，鐵錳氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)含量略有增加的趨勢(shì)。 4)相同濃度下復(fù)合污染時(shí)，兩種土壤中青菜生長(zhǎng)0天時(shí)，土壤中交換態(tài)重金屬含量比相應(yīng)的單一污染含量高，進(jìn)一步證明相同濃度下復(fù)合污染比單一污染

7、對(duì)土壤酶的抑制作用大，主要因?yàn)槠浣粨Q態(tài)重金屬含量比單一污染高。相同處理下，不同土壤中有機(jī)結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化態(tài)Cd和Hg的比例有較大差異，黃紅壤中有機(jī)結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化態(tài)含量比小粉土中高。 5)種植青菜條件下，兩種土壤中Hg的各形態(tài)含量與土壤脲酶、磷酸酶活性相關(guān)性較差；但Cd的各形態(tài)含量與土壤脲酶、磷酸酶活性相關(guān)性較好，土壤脲酶、磷酸酶活性幾乎都與Cd交換態(tài)含量成負(fù)相關(guān)，與Cd殘?jiān)鼞B(tài)含量成正相關(guān)，進(jìn)一步證明土壤中交換態(tài)重金屬含量越高