外源砷在石灰性土壤中的形态与土壤酶活性研究

• 作者: 杨明凤 王进 褚贵新
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 砷 石灰性土壤 形态 土壤酶活性
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 179-184
• 分类号: X53
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2016.11.024

摘要

通过设置不同价态(五价砷As(Ⅴ)、三价砷As(Ⅲ))、不同浓度梯度砷(0、10、20、50、100、180、280、450、800 mg/kg)的室内模拟试验,研究了As(Ⅴ)、As(Ⅲ)在石灰性土壤中的化学形态特征及其与5种土壤酶(过氧化氢酶、多酚氧化酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶)活性间的关系.结果表明:随着外源砷添加量的增加,土壤中交换态砷AE-As含量增加,而钙型砷Ca-As、铁型砷Fe-As、铝型砷Al-As含量有减少趋势,且主要以Ca-As存在.土壤酶活性则表现为:2种价态的砷对过氧化氢酶的活性均表现为抑制作用,抑制率高达57.4％.As(Ⅴ)对多酚氧化酶活性表现为明显的激活作用,As(Ⅲ)对多酚氧化酶有抑制作用.As(Ⅴ)、As(Ⅲ)对碱性磷酸酶的活性影响表现为“低砷促进,高砷抑制”.通过对砷的各化学形态和土壤酶活性的非线性分析表明:在As(Ⅴ)处理试验中,AE-As对蔗糖酶有显著的刺激作用,其生态毒性也最强(ED50为17.97 mg/kg).故在北方石灰性污染土壤中,把交换态As与蔗糖酶活性共同作为评价土壤As污染程度的主要生化指标是可行的.通过主成分分析可发现,当As(Ⅴ)的浓度达到50 mg/kg、As(Ⅲ)的浓度达10 mg/kg时,土壤微生物的功能结构发生了变化,50 mg/kg和10 mg/kg可作为As(Ⅴ)、As(Ⅲ)对土壤微生物学性质影响的临界值.