Cd、Hg污染對土壤及青菜—土壤系統(tǒng)土壤酶活性的影響.pdf

1、本研究選擇了長江三角洲的黃紅壤、小粉土兩種有代表性耕作土壤，通過室內培養(yǎng)和溫室盆栽相結合的研究方法，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)風險評價、土壤重金屬污染預警指標的建立提供有益的參考，本項目取得如下一些研究結果： 1.在實驗室培養(yǎng)條件下，研究了外源Cd、Hg單因素及其復合污染從0天到56天對土壤脲酶、磷酸酶和脫氫酶活性的影響。結果表明： 1)Hg

2、、Cd單一及其復合對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，對土壤酶活性抑制程度為Hg、Cd復合>Hg>Cd。 2)在整個培養(yǎng)過程中，Cd、Hg復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，三種酶活性幾乎在整個培養(yǎng)階段都有所升高，表明低濃度Cd對酶活性有刺激作用。 4)整個培養(yǎng)過程，所有Cd、Hg處理下，粘粒含量和有機質含量高的黃紅壤中三種酶活性總體高于粘粒含量和有機質含量低的小粉土，表明高的土壤粘粒含量、有機質含量有助于減輕重金屬對脲酶、酸性磷酸酶和脫氫酶活性的抑制作用。 2.溫室盆栽試驗研究了外源Cd、Hg在青菜種植后0天、15天和45天對土壤脲酶和

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，結果表明： 1)和實驗室培養(yǎng)一致，種植青菜條件下Cd、Hg單一及其復合對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，對土壤酶活性抑制程度為Hg、Cd復合>Hg>Cd。在青菜整個生長過程中，Cd、Hg復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共存將增加其對土壤酶活性的抑制作用

5、。 2)青菜的整個生長過程中，黃紅壤中所有Cd、Hg處理時土壤酶活性總體都高于小粉土，表明高的土壤粘粒和有機質含量有助于減輕重金屬對脲酶和酸性磷酸酶活性的抑制作用。從酶的活性與培養(yǎng)時間的變化關系來看，土壤脲酶和酸性磷酸酶活性有隨著青菜生長時間的延長而增大的趨勢，這一現(xiàn)象與實驗室培養(yǎng)條件下的結果不一致。 3)種植青菜條件下，兩種土壤中所有處理下Cd和Hg主要以殘渣態(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，即交換態(tài)和碳酸鹽結合態(tài)比例持續(xù)下降、有機結合態(tài)比例隨著時間的延長略有減小，鐵錳氧化態(tài)和殘渣態(tài)含量有所增加；同一汞處理表現(xiàn)出交換態(tài)和碳酸鹽結合態(tài)隨時間略有下降，有機結合態(tài)變化不大，鐵錳氧化態(tài)和殘渣態(tài)含量略有增加的趨勢。 4)相同濃度下復合污染時，兩種土壤中青菜生長0天時，土壤中交換態(tài)重金屬含量比相應的單一污染含量高，進一步證明相同濃度下復合污染比單一污染

7、對土壤酶的抑制作用大，主要因為其交換態(tài)重金屬含量比單一污染高。相同處理下，不同土壤中有機結合態(tài)和鐵錳氧化態(tài)Cd和Hg的比例有較大差異，黃紅壤中有機結合態(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、磷酸酶活性相關性較差；但Cd的各形態(tài)含量與土壤脲酶、磷酸酶活性相關性較好，土壤脲酶、磷酸酶活性幾乎都與Cd交換態(tài)含量成負相關，與Cd殘渣態(tài)含量成正相關，進一步證明土壤中交換態(tài)重金屬含量越高