菲、芘對土壤酶活性的影響

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1、菲、芘對土壤酶活性的影響摘要：文章采用室內(nèi)土培試驗，選擇菲、芘作為多環(huán)芳烴(polycyclicaromatichydrocarbons，pahs)代表污染物，土壤酶作為污染物的生態(tài)毒理指標(biāo)，探討菲、芘單一及復(fù)合污染對土壤酶活性的影響。結(jié)果表明：菲、芘單一污染對土壤多酚氧化酶活性的影響表現(xiàn)為低濃度升高，高濃度降低的趨勢，在復(fù)合處理中該酶的活性也出現(xiàn)低濃度升高，高濃度下降的趨勢，菲的濃度為200mg/kg與菲組合處理時，土壤多酚氧化酶的活性相較于單一污染有明顯的抑制作用，全部低于空白組。菲、芘單一處理對土壤脲酶活性的變化與多酚氧化酶基本一致，在復(fù)合處理中菲濃度

2、為0—200mg/kg時，隨土壤中芘的濃度的增大都出現(xiàn)了土壤脲酶的活性先升高后降低的規(guī)律。以上結(jié)果提示：菲、芘單一及復(fù)合污染對土壤酶活性都有一定的影響，且復(fù)合污染的強度大于單一污染。關(guān)鍵詞：菲；芘；脲酶；多酚氧化酶多環(huán)芳烴（polycyclicaromatichydrocarbons，簡稱pahs），是重要的環(huán)境和食品污染物。土壤酶是土壤新陳代謝的催化劑，對重金屬、農(nóng)藥等污染均具有敏感的指示作用，可以作為土壤有機物污染的指示物。近年來，國內(nèi)外一些學(xué)者對相關(guān)方面進(jìn)行了研究，但以往相關(guān)方面的研究主要著重于某一種多環(huán)芳烴對土壤酶活性的影響，而現(xiàn)實中往往是多種多環(huán)芳

3、烴的混合物。本研究選擇多環(huán)芳烴中檢出率較高的菲和芘作為研究對象，研究了菲、芘復(fù)合污染條件下小麥根際土壤多酚氧化酶、脲酶活性，試圖了解菲、芘共同脅迫下酶活性的變化，探討兩種多環(huán)芳烴與土壤酶活性之間的關(guān)系，研究兩種多環(huán)芳烴污染物對土壤的聯(lián)合影響，為土壤酶活性作為污染物的生態(tài)毒理指標(biāo)提供理論依據(jù)[1-4]。1試驗材料與方法1.1試驗材料供試土壤采集于晉中市張慶鄉(xiāng)張慶村農(nóng)田0—20cm土壤，采集后除去其中石塊、植物枝葉等雜物，經(jīng)自然風(fēng)干、研磨，在常溫下保存，備用。1.2試驗方法取出上述處理好的土壤500g裝入白色盤中，編號，人為拌入丙酮溶解的菲和芘，根據(jù)土壤pahs

4、的實際污染狀況，菲和芘的加入量如表2所示。接著，將拌勻的菲、芘污染土壤在暗處靜置直至丙酮完全揮發(fā)并充分老化至穩(wěn)定后，進(jìn)行土培試驗，對照土壤除了不含菲、芘外，其余均同于菲、芘污染土壤。此試驗共16個組合，每個組合設(shè)置3個平行。每盤100顆已催芽的小麥種子，加水至田間持水量。培養(yǎng)18天，每日定量澆水。1.3分析方法參照關(guān)松蔭編著的《土壤酶及其研究法》[5]中測定方法進(jìn)行土壤多酚氧化酶和脲酶活性的測定：多酚氧化酶的活性，以2h后1g土壤中紫色沒食子素的mg數(shù)表示；脲酶的活性，以24h后1g土壤中nh3-n的mg數(shù)表示。數(shù)據(jù)處理、多重比較采用spss16.0軟件，以

5、添加污染物的處理與對照進(jìn)行比較，觀察投加不同量的菲、芘之后，不同時間，各處理的土壤酶活性與對照的土壤酶活性之間的差異顯著性。2結(jié)果與分析2.1對土壤多酚氧化酶活性的影響2.1.1菲、芘單一處理對土壤多酚氧化酶的影響芘單一處理對土壤中多酚氧化酶的活性的影響如圖1，由圖可以看出低濃度芘對多酚氧化酶有促進(jìn)作用，酶活性提高，隨著濃度的升高酶活性出現(xiàn)降低的趨勢。圖1芘單一處理對多酚氧化酶活性的影響菲單一處理中，土壤多酚氧化酶活性隨菲濃度的增加而出現(xiàn)了先增高，再降低，后又增加的趨勢。在菲濃度為200mg/kg時，酶活性最低。圖2菲單一處理對多酚氧化酶活性的影響圖3菲、芘

6、復(fù)合處理對多酚氧化酶活性的影響如圖3所示，在菲、芘復(fù)合處理中，土壤多酚氧化酶在復(fù)合濃度較低時出現(xiàn)暫時的增加，隨著處理濃度的增大100—200mg/kg，酶活性顯著降低，在芘濃度為200mg/kg時，多酚氧化酶活性最低。2.2對土壤脲酶活性的影響2.2.1芘單一處理對土壤脲酶的影響如圖4所示，隨著芘濃度的增加土壤脲酶的活性升高，其中，芘濃度為0—100mg/kg時，土壤脲酶的活性隨芘的濃度的增大而明顯增大，芘濃度大于為100mg/kg時，土壤中脲酶活性隨濃度的升高出現(xiàn)了輕微的降低，但仍遠(yuǎn)大于對照組土壤的脲酶活性。圖4芘對脲酶活性的影響2.2.2菲單一處理對土壤

7、脲酶的影響如圖5所示，隨著菲處理濃度的增加，土壤脲酶的活性出現(xiàn)了先升高后降低的趨勢。其中，菲濃度為0—100mg/kg時，土壤脲酶的活性隨菲的濃度的增大而明顯增大；菲濃度為100—200mg/kg時，土壤中脲酶活性隨濃度的升高出現(xiàn)了降低；菲濃度為200—300mg/kg時，土壤中脲酶活性隨濃度的升高又出現(xiàn)了升高，但100—300mg/kg范圍內(nèi)脲酶活性仍遠(yuǎn)大于對照組土壤的脲酶活性。圖5菲對脲酶活性的影響2.2.3菲、芘復(fù)合處理對土壤脲酶的影響菲、芘復(fù)合處理中（圖6），菲、芘復(fù)合濃度較低時，如芘50+菲100mg/kg，尿酶活性升高，隨著濃度的加大，如芘處理濃

8、度為200mg/kg，尿酶活性先下降后升高，但均低于