發(fā)布時(shí)間：2020-06-21 13:18

【摘要】：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中帶來的比較常見的重金屬污染就是Cu、Zn的污染。而Cu、Zn的來源主要是農(nóng)藥和化肥的使用。為探究腐殖質(zhì)對(duì)Cu、Zn污染的修復(fù)效果,主要以土壤酶活性為指標(biāo)。首先,論文以采自云南省楚雄州大姚縣魯村徑流場(chǎng)的黃壤為試樣,研究了土壤腐殖質(zhì),包括胡敏酸(Humic Acid,HA)、富里酸(Fulvic Acid.FA)和胡敏素(Humin,HM)與四種土壤酶的相關(guān)性。四種土壤酶分別是:脲酶(Ure)、堿性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)和過氧化氫酶(CAT)。然后以農(nóng)耕地為例,外源添加HA、FA各三個(gè)濃度有機(jī)碳量(2.076g/kg、4.152g/kg、6.228g/kg)于土壤內(nèi),進(jìn)行土培實(shí)驗(yàn)一,測(cè)定四種酶的活性、pH,用元素分析儀分析HA、FA元素組成,探究?jī)烧邔?duì)四種土壤酶活性的影響及機(jī)制;然后再進(jìn)行吸附試驗(yàn)研究了外源HA和FA對(duì)黃壤Cu2+、Zn2+吸附-解吸行為的影響,用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定上清液Cu、Zn濃度,計(jì)算Cu、Zn解析前后的吸附量;隨后,研究不同程度Cu、Zn污染對(duì)土壤酶可能的影響,進(jìn)行土培實(shí)驗(yàn)二,測(cè)定四種酶活性、pH。確定外源添加Cu、Zn的兩個(gè)合適濃度(Cu:400mg/kg、800mg/kg;Zn:500mg/kσ、1000mg/kg),進(jìn)行土培實(shí)驗(yàn)三,在Cu、Zn污染下,再外源添加HA、FA各三個(gè)濃度有機(jī)碳量(2.076g/kg、4.152g/kg、6.228g/kg)對(duì)四種土壤酶的影響及作用機(jī)制,測(cè)定四種土壤酶活性、Cu、Zn有效態(tài)含量、pH,HA、FA進(jìn)行紅外光譜分析。研究結(jié)果表明:(1)土壤有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)各組分以及四種土壤酶活性都隨著土層深度增加,含量和活性逐漸降低。相關(guān)性分析表明,有機(jī)質(zhì)含量與腐殖質(zhì)各組分含量與Ure、AKP、ACP和CAT活性都有著顯著相關(guān)性。HA對(duì)于促進(jìn)AKP、ACP活性均有明顯作用,FA對(duì)于促進(jìn)Ure、AKP和CAT活性提高有更好地效果,對(duì)于ACP的活性卻有明顯地抑制效果。此外,FA對(duì)于提高Ure的活性、AKP的活性和CAT的活性作用均比HA要好。外源FA相比于HA,C、H、O、N、S等營(yíng)養(yǎng)元素含量更高,也含有更多的脂肪族碳和羧酸類碳源,這兩類碳源更易被微生物利用。因此,對(duì)于促進(jìn)土壤酶活性作用更好。(2)HA和FA對(duì)黃壤吸附Cu2+、Zn2+的影響研究表明,HA的加入不利于土壤對(duì)Cu2+的吸附。Zn2+在高濃度時(shí),HA的加入有利于土壤對(duì)Zn2+的吸附。FA對(duì)土壤吸附Cu2+、Zn2+的影響相似,在Cu2+、Zn2+低濃度時(shí),不利于土壤對(duì)Cu2+、Zn2+的吸附,在高濃度時(shí)會(huì)增加土壤對(duì)其吸附量。土壤內(nèi)專性吸附不容易被中性的鹽溶液解吸。土壤中對(duì)Zn2+的吸附作用中,可能是專性位點(diǎn)的吸附較多,并且土壤對(duì)Cu2+專性吸附率相比于Zn2+專性吸附率要低。(3)土壤內(nèi)隨著外源Cu的濃度的增加,Ure、AKP、ACP和CAT活性是逐漸降低的,且AKP活性對(duì)于土壤內(nèi)Cu污染更為敏感。Zn在外源添加最高濃度內(nèi)(不高于2000mg/kg),對(duì)于Ure的活性和AKP的活性均有一定的激活作用,而僅在最高濃度時(shí)(2000mg/kg),對(duì)ACP的活性有明顯抑制效果。CAT的活性對(duì)于Cu、Zn都很敏感,隨著外源Zn濃度的增加,其活性也是逐漸降低的。低濃度Cu(400mg/kg)污染下,HA和FA對(duì)于Ure的活性和AKP的活性都有明顯地提高作用,并且FA的效果要更好。此外,FA還對(duì)ACP活性有明顯促進(jìn),且在FA高添加量(6.228g/kg)對(duì)CAT活性也有明顯的促進(jìn)。在高濃度Cu(800mg/kg)污染下,FA對(duì)于Ure、AKP和ACP活性仍有明顯地促進(jìn),而HA只在較高添加量時(shí),對(duì)Ure活性有一些促進(jìn)。CAT以及相關(guān)微生物對(duì)Cu更為敏感些,在Cu高濃度污染時(shí),HA和FA對(duì)于CAT的活性已均無恢復(fù)作用。過量Zn污染下,HA對(duì)于四種酶的活性提高均無明顯作用,FA對(duì)于Ure、AKP及CAT的活性的提高依然有強(qiáng)烈的作用。但是在低濃度鋅污染下,加入FA后,反而抑制了 ACP的活性。(4)HA和FA均可以降低土壤內(nèi)的有效銅的含量,且在Cu低濃度(400mg/kg)脅迫時(shí),FA效果好,在Cu高濃度時(shí)(800mg/kg)脅迫時(shí),效果相似,這是因?yàn)镠A和FA都含有許多羧基和醇羥基,其中FA中的兩種基團(tuán)都要多,因此FA可更好地降低了 Cu有效態(tài)含量。而HA對(duì)于降低有效鋅的含量無明顯作用,FA在低添加量為(2.076g/kg)時(shí),降低土壤內(nèi)的有效鋅的含量效果最好。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X53
【圖文】：

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本文編號(hào)：2724117