有机物料对酞酸酯污染土壤蔗糖酶活性的影响(附件)
实验研究不同有机物料在酞酸酯污染土壤中在对土壤蔗糖酶活性的影响,为利用农业废弃物降低酞酸酯污染土壤的生态风险提供科学参考。以邻苯二甲酸二(乙基-己基)酯[Dis (2-ehylhexyl) phthalate ester, DEHP]和邻苯二甲酸二丁酯(Di-n-butyl phthalate ester, DBP)2种化合物为酞酸酯代表,以鸡粪、牛粪、酒糟为有机物料,测定两种酞酸酯混合污染土壤中,有机物料施用对不同污染程度农田土壤蔗糖酶活性的动态影响。实验表明在供试三种有机物料施用水平下,50 mg/kg DBP-DEHP污染水平和100 mg/kg土壤污染水平对蔗糖酶活性基本没有影响。通过比较不同有机物料施用发现,在50 mg/kg土壤污染水平下,酒糟和鸡粪施用21天后与牛粪施用相比,差异显著；但在100 mg/kg污染水平下,酒糟施用与牛粪、鸡粪施用之间差异均达到了显著水平。通过酶活性动态分析发现,三种有机物料的施用均表现相同趋势,即在施用初期蔗糖酶活性下降迅速,随后逐渐平稳,到培养后期,酶活性又有所降低。低浓度（50 mg/kg）酞酸酯污染土壤中添加鸡粪肥料比酒糟鸡粪更有助于缓解酞酸酯的抑制作用,在高浓度（100 mg/kg）土壤中添加酒糟肥料比牛粪、鸡粪更有助缓解酞酸酯的抑制作用。关键词 酞酸酯,蔗糖酶,有机物料,土壤
目 录
1 引言 1
1.1 酞酸酯简介 1
1.2 土壤酶对土壤以及人体健康的指示作用 1
1.3 本实验的研究目的和意义 2
2 试验材料与方法 2
2.1 实验材料 2
2.2 实验方法 4
2.3 实验步骤 4
2.4 数据分析 4
3 结果分析 5
3.1 牛粪对土壤蔗糖酶活性的动态影响 5
3.2 鸡粪对土壤蔗糖酶活性的动态影响 6
3.3 酒糟对土壤蔗糖酶活性的动态影响 7
3.4 50 mg/kg酞酸酯污染浓度下不同有机物料对土壤蔗糖酶作用对比 8
3.5 100 mg/kg酞酸酯污染浓度下不同有机物料对土壤蔗糖酶作用对比 9
3.6 50 mg/kg 与1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
00 mg/kg太酸酯污染浓度下酶活性变化速度 10
结论 11
致谢 12
参考文献 12
1 引言
1.1 酞酸酯简介
酞酸酯(Phthalicacidesters,PAEs),又称为邻苯二甲酸酯,是邻苯二甲酸形成酯的统称。用作塑料增塑剂的时候,一般指邻苯二甲酸和4～15个碳的醇形成的酯[1]。酞酸酯是一类能起到软化作用的化合物[2]。它应用在化妆品、塑料玩具、食品塑包、医学用品、装修用的地板、洗涤剂、生活用的润滑油、以及个人生活用品（比如各类指甲油、发胶、洗发水、沐浴露）等各种各样的产品中[3]。据调查,在如美国、日本等发达国家,年均每人要使用5069kg塑料制品[4],塑料在人们的生活中使用越来越广泛。为了提高塑料制品的可塑性和提高塑料制品的强度,人们在塑料制品中添加增塑剂,增塑剂是一种酞酸酯化合物,它在塑料制品中可高达50%[5]。
1.2 土壤酶对土壤以及人体健康的指示作用
酞酸酯在塑料中随着时间推移释放到周围环境中,通过大气和飘尘进入河流和地面表层中,对空气、水和土壤造成污染,在我国的大气、湖泊、河流和土壤中已广泛检出了酞酸酯[6],酞酸酯已成为土壤中广泛存在的有机污染物,土壤已成为酞酸酯最终的“汇”[7]。土壤中的酞酸酯主要来源于有机肥、大棚薄膜、堆肥、污水的灌溉、垃圾渗滤液、塑料废弃物等[8]。
酞酸酯对人有三种特殊的毒性为致畸、致癌和致突变性。人们在过去总认为酞酸酯的毒害作用不高,对人体构不成威胁,而进行毫无节制的生产。但是自从80年代以来,国内外学者调查发现,酞酸酯不仅广泛存在于河流湖泊、大气、土壤等外环境中,还在医用输液袋等医疗器具和人体的胎盘中竟然也有了发现[9]。这说明酞酸酯已经进入到人体内,对人体产生危害。据报道称,目前情况下酞酸酯的污染情况在全球下,已进超过DDT和BHC[10]。在这种严峻形势下,人们在80年代后期,开始对酞酸酯从塑料包装中转向进入的食品和用品,特别是油性食品中和医学用品中迁移,提高了关注度。医疗上使用的聚氯乙烯贮血袋所含有的酞酸酯,极易溶入血液,血浆用这种贮血袋冷藏保存21d后,DEHP的含量高达50%～70%[12],输入这种血浆有可能使患者出现呼吸困难、肺原性休克,甚至死亡[13]。假如长期使用含有这种化合物的化妆品,尤其是忽视的PAEs较多的指甲油,会使PAEs通过皮肤,呼吸道和消化道进入人体,积蓄在脂肪组织,不易排泄,如果人体内此物质的残留浓度过高,会危害肝、肾心血管和生殖系统,影响人体内分泌功能。如果过多使用,可导致孕妇流产或产出畸形儿,会增加女性患乳腺癌的几率[14]。
土壤酶是一种生物催化剂,主要来源于土壤微生物和植物根系的分泌物及动植物残体分解释放的酶,包括氧化还原酶类、水解酶类、裂合酶类和转移酶类等[15]。由于土壤的生物和生物化学过程受控于酶的活性,因此土壤酶活性反映了土壤中各种生物化学过程的强度和方向[16]。随着对土壤酶活性与土壤性质关系的深入了解和土壤酶学理论与体系的逐渐完善,土壤酶的专一性、易测定性和综合性等特点使其有可能成为一个有潜力的土壤生物指示指标[17]。
土壤酶不仅受土壤健康质量的影响,而且也是表征土壤生物学活性的理想指标。同时已有研究表明,通过向酞酸酯污染土壤中添加有机物料能加快土壤中酞酸酯的生物降解,减低酞酸酯中土壤中的生态风险[18]。除此之外,有机物料还能改善土壤结构,增加土壤肥力,通过影响微生物群落结构和活性改善土壤环境。但不同的有机物料对土壤环境尤其是土壤肥力的影响不同,直接影响土壤生物学活性[19]。由于土壤酶主要是来自于土壤微生物,所以通过研究土壤酶活性可以间接了解土壤微生物活性[20]。国内外很多学者的研究表明,不同环境条件下的蔗糖酶活性有一定的差异,并且不同添加物可能对土壤酶的活性有不同的影响[21]。有机物料处理明显提高了土壤脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性,但对过氧化氢酶和蔗糖酶的活性影响不大,其中,牛粪对提高土壤蔗糖酶活性效果较好,污泥对提高土壤磷酸酶活性效果较好。但是以酒糟、牛粪、鸡粪等农业废弃物为有机物料对土壤蔗糖酶影响鲜有报道。
1.3 本实验的研究目的和意义
本研究采用室内培养的方法,将鸡粪、牛粪和酒糟等有机物料分别添加到DBP与DEHP复合污染土壤中,测定土壤蔗糖酶,从微生物动力学角度探讨物料变化对其动态影响。为酞酸酯污染环境的生态风险评价提供科学依据,为有效利用有机物料提高土壤质量、促进土壤物质良性循环提供技术支撑。
2 试验材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 土壤样品采集
土壤采自农田表层土（020cm）,采采用梅花形采样法,采集约12kg土壤,包装好后带回实验室。风干,研磨后过60目筛,备用。
目 录
1 引言 1
1.1 酞酸酯简介 1
1.2 土壤酶对土壤以及人体健康的指示作用 1
1.3 本实验的研究目的和意义 2
2 试验材料与方法 2
2.1 实验材料 2
2.2 实验方法 4
2.3 实验步骤 4
2.4 数据分析 4
3 结果分析 5
3.1 牛粪对土壤蔗糖酶活性的动态影响 5
3.2 鸡粪对土壤蔗糖酶活性的动态影响 6
3.3 酒糟对土壤蔗糖酶活性的动态影响 7
3.4 50 mg/kg酞酸酯污染浓度下不同有机物料对土壤蔗糖酶作用对比 8
3.5 100 mg/kg酞酸酯污染浓度下不同有机物料对土壤蔗糖酶作用对比 9
3.6 50 mg/kg 与1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
00 mg/kg太酸酯污染浓度下酶活性变化速度 10
结论 11
致谢 12
参考文献 12
1 引言
1.1 酞酸酯简介
酞酸酯(Phthalicacidesters,PAEs),又称为邻苯二甲酸酯,是邻苯二甲酸形成酯的统称。用作塑料增塑剂的时候,一般指邻苯二甲酸和4～15个碳的醇形成的酯[1]。酞酸酯是一类能起到软化作用的化合物[2]。它应用在化妆品、塑料玩具、食品塑包、医学用品、装修用的地板、洗涤剂、生活用的润滑油、以及个人生活用品（比如各类指甲油、发胶、洗发水、沐浴露）等各种各样的产品中[3]。据调查,在如美国、日本等发达国家,年均每人要使用5069kg塑料制品[4],塑料在人们的生活中使用越来越广泛。为了提高塑料制品的可塑性和提高塑料制品的强度,人们在塑料制品中添加增塑剂,增塑剂是一种酞酸酯化合物,它在塑料制品中可高达50%[5]。
1.2 土壤酶对土壤以及人体健康的指示作用
酞酸酯在塑料中随着时间推移释放到周围环境中,通过大气和飘尘进入河流和地面表层中,对空气、水和土壤造成污染,在我国的大气、湖泊、河流和土壤中已广泛检出了酞酸酯[6],酞酸酯已成为土壤中广泛存在的有机污染物,土壤已成为酞酸酯最终的“汇”[7]。土壤中的酞酸酯主要来源于有机肥、大棚薄膜、堆肥、污水的灌溉、垃圾渗滤液、塑料废弃物等[8]。
酞酸酯对人有三种特殊的毒性为致畸、致癌和致突变性。人们在过去总认为酞酸酯的毒害作用不高,对人体构不成威胁,而进行毫无节制的生产。但是自从80年代以来,国内外学者调查发现,酞酸酯不仅广泛存在于河流湖泊、大气、土壤等外环境中,还在医用输液袋等医疗器具和人体的胎盘中竟然也有了发现[9]。这说明酞酸酯已经进入到人体内,对人体产生危害。据报道称,目前情况下酞酸酯的污染情况在全球下,已进超过DDT和BHC[10]。在这种严峻形势下,人们在80年代后期,开始对酞酸酯从塑料包装中转向进入的食品和用品,特别是油性食品中和医学用品中迁移,提高了关注度。医疗上使用的聚氯乙烯贮血袋所含有的酞酸酯,极易溶入血液,血浆用这种贮血袋冷藏保存21d后,DEHP的含量高达50%～70%[12],输入这种血浆有可能使患者出现呼吸困难、肺原性休克,甚至死亡[13]。假如长期使用含有这种化合物的化妆品,尤其是忽视的PAEs较多的指甲油,会使PAEs通过皮肤,呼吸道和消化道进入人体,积蓄在脂肪组织,不易排泄,如果人体内此物质的残留浓度过高,会危害肝、肾心血管和生殖系统,影响人体内分泌功能。如果过多使用,可导致孕妇流产或产出畸形儿,会增加女性患乳腺癌的几率[14]。
土壤酶是一种生物催化剂,主要来源于土壤微生物和植物根系的分泌物及动植物残体分解释放的酶,包括氧化还原酶类、水解酶类、裂合酶类和转移酶类等[15]。由于土壤的生物和生物化学过程受控于酶的活性,因此土壤酶活性反映了土壤中各种生物化学过程的强度和方向[16]。随着对土壤酶活性与土壤性质关系的深入了解和土壤酶学理论与体系的逐渐完善,土壤酶的专一性、易测定性和综合性等特点使其有可能成为一个有潜力的土壤生物指示指标[17]。
土壤酶不仅受土壤健康质量的影响,而且也是表征土壤生物学活性的理想指标。同时已有研究表明,通过向酞酸酯污染土壤中添加有机物料能加快土壤中酞酸酯的生物降解,减低酞酸酯中土壤中的生态风险[18]。除此之外,有机物料还能改善土壤结构,增加土壤肥力,通过影响微生物群落结构和活性改善土壤环境。但不同的有机物料对土壤环境尤其是土壤肥力的影响不同,直接影响土壤生物学活性[19]。由于土壤酶主要是来自于土壤微生物,所以通过研究土壤酶活性可以间接了解土壤微生物活性[20]。国内外很多学者的研究表明,不同环境条件下的蔗糖酶活性有一定的差异,并且不同添加物可能对土壤酶的活性有不同的影响[21]。有机物料处理明显提高了土壤脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性,但对过氧化氢酶和蔗糖酶的活性影响不大,其中,牛粪对提高土壤蔗糖酶活性效果较好,污泥对提高土壤磷酸酶活性效果较好。但是以酒糟、牛粪、鸡粪等农业废弃物为有机物料对土壤蔗糖酶影响鲜有报道。
1.3 本实验的研究目的和意义
本研究采用室内培养的方法,将鸡粪、牛粪和酒糟等有机物料分别添加到DBP与DEHP复合污染土壤中,测定土壤蔗糖酶,从微生物动力学角度探讨物料变化对其动态影响。为酞酸酯污染环境的生态风险评价提供科学依据,为有效利用有机物料提高土壤质量、促进土壤物质良性循环提供技术支撑。
2 试验材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 土壤样品采集
土壤采自农田表层土（020cm）,采采用梅花形采样法,采集约12kg土壤,包装好后带回实验室。风干,研磨后过60目筛,备用。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/yy/28.html
