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重金属对土壤酶活性的影响

作者:威猛股份  2019-05-16

研究发现

       土壤酶与土壤微生物密切相关,土壤中许多酶由微生物分泌,并且和微生物一起参与土壤中物质和能量的循环。土壤中酶的种类很多,常见的有脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶、水解酶和磷酸单酯酶等,土壤中酶的活性可作为判断土壤生化过程的强度及评价土壤肥力的指标,也有用土壤酶活性作为确定土壤中重金属和其他有毒元素最大允许浓度的重要判据。特别是近年来把土壤酶活性作为衡量土壤质量变化的重要指标越来越受到重视。

       重金属胁迫会影响土壤酶活性。对土壤中3种酶的研究发现,与土壤碳循环有关的酶受到的胁迫较小,与土壤氮、磷、硫等循环有关的酶受重金属胁迫作用显著。在重金属复合污染的情况下(Zn、Cu、Ni、V、Cd分别为300, 100,50, 50, 3 mg/kg),芳基硫酸酯酶、碱性磷酸酶和脱氢酶分别只有对照的56%-80%,46%-64%和54%-69%,,Cu对土壤β-半乳糖苷酶和脱氢酶的EC50值(指使生物数量或活性下降50%的污染物的浓度)分别为78.4 mg/kg和24.8mg/kg。

重金属对土壤酶的抑制有两方面的原因

首先是污染物进人土壤对酶产生直接作用,使得酶的活性基因、酶的空间结构等受到破坏,单位土壤中酶的活性下降。

其次是污染物通过抑制微生物的生长、繁殖,减少微生物体内酶的合成和分泌,最终使单位土壤中酶的活性降低。同一重金属元素对不同土壤酶的抑制作用不同,不同重金属对同一种土壤酶活性的影响也不一样。然而,重金属对土壤酶活性的抑制作用是一种暂时现象。由于脲酶活性恢复得较少较慢,所以脲酶活性有可能作为土壤重金属污染程度的一种生化指标。

    对污灌区土壤盆栽模拟试验表明(表1),土壤脲酶活性随土壤汞污染浓度增加而降低,不同污染状况下土壤脲酶活性的差异达极显著水平。当土壤中汞投加累积量达12 mg/kg时,土壤脲酶活性仅为对照的34%,说明土壤脲酶对汞污染非常敏感。虽然土壤磷酸酶活性也随土壤汞污染浓度增加而降低,但活性下降的幅度较脲酶小。当土壤汞浓度为12 mg/kg时,磷酸酶活性为对照的77%。



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