本文關(guān)鍵詞：土壤理化性質(zhì)對(duì)砷與酶作用影響研究

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【摘要】：砷(As)是一種廣泛存在于土壤中的類(lèi)金屬元素,被世界衛(wèi)生組織(WHO)認(rèn)定為有毒致癌物質(zhì)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,工業(yè)“三廢”的無(wú)序排放、含砷農(nóng)藥、化肥等的大量使用及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的淡薄導(dǎo)致砷在土壤中大量累積,不僅導(dǎo)致土壤退化,影響植物生長(zhǎng)發(fā)育,還通過(guò)食物鏈威脅人畜健康。因此,土壤砷污染問(wèn)題一直被各國(guó)政府和學(xué)者關(guān)注。土壤酶參與土壤中許多重要的生化代謝過(guò)程,與物質(zhì)循環(huán)密切相關(guān),且常被用于土壤污染評(píng)價(jià)。其中,土壤磷酸酶和脫氫酶分別參與磷素循環(huán)和氫傳遞的重要酶類(lèi),其活性一定程度上可表征土壤磷素營(yíng)養(yǎng)狀況和微生物活性。砷進(jìn)入土壤后與土壤酶發(fā)生作用,由于受多種土壤因素影響,砷對(duì)兩類(lèi)酶的作用比較復(fù)雜并且土壤間差異極大。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)砷與土壤酶的關(guān)系進(jìn)行了一些研究,但主要都是針對(duì)一種或幾種類(lèi)型土壤樣品來(lái)完成,且對(duì)不同價(jià)態(tài)砷的研究較少。為此,本文通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn),選用我國(guó)14種典型土壤類(lèi)型為研究對(duì)象,通過(guò)添加不同價(jià)態(tài)外源砷研究砷與土壤酶之間關(guān)系,并試圖找出影響二者關(guān)系的主要因素。得到以下結(jié)論:(1)不同生態(tài)區(qū)土壤磷酸酶及脫氫酶活性特征不一致,但二者均與土壤有機(jī)質(zhì)、CaCO3、速效磷、陽(yáng)離子交換量(CEC)及粘粒含量等有關(guān)。相關(guān)分析表明,酸性磷酸酶活性與土壤有機(jī)質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.914**;堿性磷酸酶、脫氫酶活性與pH呈極顯著相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.908**、-0.665**。(2)As(Ⅲ)抑制了脫氫酶活性,但對(duì)土壤磷酸酶活性無(wú)影響。低濃度的As(Ⅴ)和As(Ⅲ)會(huì)一定程度上激活土壤磷酸酶和脫氫酶活性,但隨As(Ⅴ)和As(Ⅲ)濃度增加,土壤磷酸酶和脫氫酶活性總體呈下降趨勢(shì)。(3)模型v=a/(1+exp(b(i-c)))可表征As(Ⅴ)濃度(i)與磷酸酶活性(v)的關(guān)系,模型v=c(1+ai)/(1+bi)和模型v=a/(1+bi)可分別表征As(Ⅴ)及As(Ⅲ)濃度(i)與脫氫酶活性(v)之間關(guān)系。計(jì)算得到As(Ⅴ)污染下土壤磷酸酶ED10平均值大于脫氫酶,表明脫氫酶對(duì)As(Ⅴ)及As(Ⅲ)污染較為敏感,可作為砷污染監(jiān)測(cè)指標(biāo)。以脫氫酶ED10作為砷輕度污染臨界濃度,得到酸性土和堿性土As(Ⅴ)污染ED10分別為19.15 mg·kg-1、12.23 mg·kg-1,此值均低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。(4)As(Ⅴ)污染下酸性土脫氫酶ED10大于堿性土;As(Ⅲ)污染下則相反,表明堿性土對(duì)As(Ⅲ)污染毒性緩沖能力較As(Ⅴ)強(qiáng)。(5)土壤有機(jī)質(zhì)是影響As(Ⅴ)與磷酸酶活性的主要因素,pH、CEC與脫氫酶活性ED10值呈負(fù)相關(guān)。粘粒含量越高,酸性土對(duì)As(Ⅴ)的緩沖能力越強(qiáng),減小砷的毒性。以上結(jié)論可為土壤酶作為土壤砷污染監(jiān)測(cè)及修復(fù)指標(biāo)提供依據(jù),具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：砷 磷酸酶 脫氫酶 土壤性質(zhì) 生態(tài)劑量
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X53;S154.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-20
• 1.1 土壤砷污染10-13
• 1.1.1 砷的基本性質(zhì)10
• 1.1.2 土壤中砷的含量、來(lái)源及分布10-11
• 1.1.3 土壤中砷的形態(tài)及其轉(zhuǎn)化11-12
• 1.1.4 土壤中砷的污染現(xiàn)狀及其危害12-13
• 1.2 土壤酶概述13-15
• 1.2.1 土壤酶來(lái)源及分類(lèi)13-14
• 1.2.2 重金屬與土壤酶研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 土壤酶與重金屬作用研究方法15
• 1.3 重金屬與土壤酶關(guān)系的影響因素15-17
• 1.3.1 土壤機(jī)械組成及有機(jī)質(zhì)含量15
• 1.3.2 pH15-16
• 1.3.3 無(wú)機(jī)離子16-17
• 1.3.4 植物17
• 1.4 砷與土壤酶作用及其影響因素17-18
• 1.4.1 砷對(duì)土壤酶影響研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.2 砷與土壤酶關(guān)系影響因素18
• 1.5 本研究的目的意義18-20
• 第二章 砷對(duì)土壤磷酸酶活性影響20-29
• 2.1 引言20
• 2.2 材料與方法20-22
• 2.2.1 供試材料20-21
• 2.2.2 試驗(yàn)方法21-22
• 2.2.3 數(shù)據(jù)處理及分析22
• 2.3 結(jié)果與討論22-28
• 2.3.1 不同類(lèi)型土壤磷酸酶活性22-23
• 2.3.2 As(Ⅴ)對(duì)土壤磷酸酶活性影響23-28
• 2.3.3 As(Ⅲ)對(duì)土壤磷酸酶活性影響28
• 2.4 小結(jié)28-29
• 第三章 砷對(duì)土壤脫氫酶活性影響29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 材料與方法29-30
• 3.2.1 供試材料29
• 3.2.2 試驗(yàn)方法29-30
• 3.2.3 數(shù)據(jù)處理30
• 3.3 結(jié)果與討論30-38
• 3.3.1 不同類(lèi)型土壤脫氫酶活性30
• 3.3.2 As(Ⅴ)對(duì)土壤脫氫酶活性影響30-35
• 3.3.3 As(Ⅲ)對(duì)土壤脫氫酶活性影響35-38
• 3.4 小結(jié)38-40
• 第四章 主要結(jié)論及研究展望40-42
• 4.1 主要結(jié)論40
• 4.2 研究展望40-42
• 參考文獻(xiàn)42-47
• 致謝47-48
• 作者簡(jiǎn)介48

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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