重金属铅对土壤特性的影响
目 录
1 引言1
2 材料与法2
2.1 供试材料2
2.2 供试醋酸铅2
2.3 试验设计2
2.4 测定内容与方法2
2.4.1 土壤基本理化性质的测定2
2.4.2 土壤酶活性的测定3
2.5 统计分析3
3 结果与讨论4
3.1 不同浓度铅对土壤理化性质的影响4
3.1.1 对土壤有机质含量的影响4
3.1.2 对土壤pH的影响5
3.1.3 对土壤碱解氮含量的影响6
3.1.4 对土壤速效磷含量的影响7
3.1.5 对土壤速效钾含量的影响8
3.2 对土壤酶活性的影响9
3.2.1对土壤过氧化物酶活性的影响9
3.2.1对土壤脲酶活性的影响11
3.2.1对土壤过氧化氢酶活性的影响12
3.3 讨论13
结论14
致谢15
参考文献16
1引言
近年来,随着人口的快速增长、工业的迅速发展、农药与化肥的大量施用大量的重金属污染物进入土壤环境,土壤污染日益严重[1,2]。铅是一种有毒元素，土壤中过量的铅通过生物地球化学循环进入植物、人体后，可使生物体产生不同慢性或急性的中毒现象。铅在体内半衰期长,对许多器官系统和生理功能均产生危害[3]。过去的50年中大约有2.2万吨的Cr,9.39*105吨Cu,7.83*105吨的Pb,1.35*106吨的Zn排放到全球环境中,其中大部分进入土壤引起了土壤重金属污染[4]。
铅是具有神经毒性的一种重金属, *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
土壤被铅污染后不仅对植物生长发育产生直接影响,而且通过在植物根、茎、叶及籽粒中的大量积累,还会严重地影响农产品的品质,进而通过食物链危及人类的健康[5]。铅是作用于人体各个系统和器官的毒物,能与体内一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团络合,干扰机体多方面的生化和生理活动,导致对人体神经、血液、免疫等系统和血管、肝、肾等组织器官产生影响,神经性尤为突出。铅对动物的危害则是积累中毒。
目前，重金属铅对环境的污染日趋加重，如何控制和减轻重金属铅对环境的污染和危害已经成为一个日益突出的问题[6]。各种理化治理技术，如土壤搬迁填埋、化学固定兼物理封固、中和法、硫化法、置换法、转化法及离子交换法等方法技术因种种条件限制，均不能普遍推广应用[7]。利用各种元素之间的相互作用，从吸收水平上降低植物对重金属元素的摄入，或许可以防止重金属在食物链中的传递，避免其对动植物的危害[8]。本实验通过不同铅浓度的土壤环境下，栽培一定时期的辣椒幼苗，研究土壤的酶活性和一系列生理指标，旨在为铅污染土壤施肥提供可靠依据，降低土壤中铅污染的影响。
2 材料与方法
2.1 供试土壤
供试土壤为实验地，表层（0-30cm）新鲜土样采集去除植物残体、根系和可见的土壤动物（如蚯蚓）等，风干、研磨、过筛。
2.2 供试醋酸铅
醋酸铅（(CH3COO)Pb），分析纯，为白色晶体，在淮安国药化学试剂有限公司购买。
2.3 试验设计
按照铅浓度0（用CK表示）、300（用T1表示）、500（用T2表示）、700（用T3表示）、900（用T4表示）mg/kg五个梯度浓度处理供试土样。
因为供试药剂为醋酸铅（分析纯)，所以每1千克土壤中施加醋酸铅0、471、784、1098、1412mg，醋酸铅与风干、研磨、过筛的供试土样均匀搅拌混合。每个处理18盆土样，并在土壤中栽培同一批辣椒幼苗，进行温室盆栽。
在培养的时间为10天、20天、30天时对处理的土壤进行相关的测定，当天新鲜土壤测定酶活性；一部分新鲜土壤风干过0.01mm筛，供基本理化性质的测定。
2.4 测定内容和方法
2.4.1 土壤基本理化性质的测定
对所取土壤分别测定其基本理化性质：pH值、有机质含量、碱解氮、速效磷、速效钾，分别采用电位测定法，重铬酸钾法，碱解扩散法，磷钼蓝比色法，醋酸铵—火焰光度法。
有机质测定
称取0.5g风干土样放入干燥的硬质试管内，并注入5ml重铬酸钾溶液和5ml浓硫酸，并盖上弯颈小漏斗；将试管分批放入油浴锅中，温度控制在170℃，液体沸腾5min，试管冷却后，过滤到250ml三角瓶中，三角瓶内液体体积控制在60~70ml；加入邻菲罗啉指示剂10滴，并用FeSO4溶液滴定；记录FeSO4溶液滴定消耗的体积V，空白对照记为V0（取3个平均值），最后计算。
碱解氮的测定
取风干土样2g平铺在扩散皿的外室；于扩散皿内室加入H3BO3指示剂溶液2ml；盖上毛玻璃，迅速加入1mol/ml氢氧化钠10ml并盖严密,用橡皮筋固定,在40±1℃的恒温箱培养24h(同时进行空白，V0)；最后用标准酸滴定（v)[9]。
速效磷 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
的测定
取2.5g土壤于150ml三角瓶中，加入50ml的NaHCO3溶液，并加入无磷活性炭，在25℃下的振荡器中震荡30min并过滤，吸滤液10ml于三角瓶中，加入35mlH2O和5ml的钼锑抗试剂；最后静置30min，660nm比色[10]。
速效钾的测定
取5g土壤放入150ml的三角瓶中，加入醋酸铵 50ml(土液比为1:10)封口，在20-25℃下震荡30min,过滤，滤液与钾标准溶液一起在火焰光度计上测定，最后计算[11]。
2.4.2 土壤酶活性的测定
过氧化物酶的测定
150ml三角瓶中：1g土 + 10ml 1%邻苯三酚 + 2ml 0.5%双氧水 ，震荡后放入30℃恒温培养箱2h，空白对照：150ml三角瓶中放入10ml 1%邻苯三酚+2ml 0.5%双氧水（一同培养）；培养结束后 三角瓶中加入 4ml PH4.5柠檬酸-H3PO4缓冲液 + 35ml乙醚（保鲜膜封口），用力震荡，静置30min，萃取结束后取上层乙醚，用430nm比色，最后计算。
脲酶的测定
将5g鲜土放入50ml容量瓶，并加入0.75ml甲苯摇匀，放置15min，空白对照：50ml容量瓶，加入0.75ml甲苯；往容量瓶中加入10%尿素5ml；往容量瓶中加入柠檬酸缓冲液10ml，并放入37℃恒温培养箱24h；培养结束后，用37℃蒸馏水定容至50ml，并过滤；记下滤液体积，并放入三角瓶，取3ml滤液到50ml容量瓶；再加入10ml蒸馏水，4ml苯酚钠溶液，3ml次氯酸钠溶液；摇匀放置20min，显色后定容至50ml；用578nm比色，最后计算。
过氧化氢酶的测定
将 5g土放入150ml三角瓶；加入40ml蒸馏水和5ml0.3%双氧水，空白对照：加入40ml蒸馏水和5ml 0.3%双氧水，震荡30min；震荡结束后加入5ml 1.5mol.L-1硫酸溶液终止反应，并过滤；取滤液25ml（记为V2），用0.1mol.L-1KMnO4溶液滴定，记下KMnO4溶液消耗的体积V1，空白对照消耗体积为V0，最后计算。
1 引言1
2 材料与法2
2.1 供试材料2
2.2 供试醋酸铅2
2.3 试验设计2
2.4 测定内容与方法2
2.4.1 土壤基本理化性质的测定2
2.4.2 土壤酶活性的测定3
2.5 统计分析3
3 结果与讨论4
3.1 不同浓度铅对土壤理化性质的影响4
3.1.1 对土壤有机质含量的影响4
3.1.2 对土壤pH的影响5
3.1.3 对土壤碱解氮含量的影响6
3.1.4 对土壤速效磷含量的影响7
3.1.5 对土壤速效钾含量的影响8
3.2 对土壤酶活性的影响9
3.2.1对土壤过氧化物酶活性的影响9
3.2.1对土壤脲酶活性的影响11
3.2.1对土壤过氧化氢酶活性的影响12
3.3 讨论13
结论14
致谢15
参考文献16
1引言
近年来,随着人口的快速增长、工业的迅速发展、农药与化肥的大量施用大量的重金属污染物进入土壤环境,土壤污染日益严重[1,2]。铅是一种有毒元素，土壤中过量的铅通过生物地球化学循环进入植物、人体后，可使生物体产生不同慢性或急性的中毒现象。铅在体内半衰期长,对许多器官系统和生理功能均产生危害[3]。过去的50年中大约有2.2万吨的Cr,9.39*105吨Cu,7.83*105吨的Pb,1.35*106吨的Zn排放到全球环境中,其中大部分进入土壤引起了土壤重金属污染[4]。
铅是具有神经毒性的一种重金属, *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
土壤被铅污染后不仅对植物生长发育产生直接影响,而且通过在植物根、茎、叶及籽粒中的大量积累,还会严重地影响农产品的品质,进而通过食物链危及人类的健康[5]。铅是作用于人体各个系统和器官的毒物,能与体内一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团络合,干扰机体多方面的生化和生理活动,导致对人体神经、血液、免疫等系统和血管、肝、肾等组织器官产生影响,神经性尤为突出。铅对动物的危害则是积累中毒。
目前，重金属铅对环境的污染日趋加重，如何控制和减轻重金属铅对环境的污染和危害已经成为一个日益突出的问题[6]。各种理化治理技术，如土壤搬迁填埋、化学固定兼物理封固、中和法、硫化法、置换法、转化法及离子交换法等方法技术因种种条件限制，均不能普遍推广应用[7]。利用各种元素之间的相互作用，从吸收水平上降低植物对重金属元素的摄入，或许可以防止重金属在食物链中的传递，避免其对动植物的危害[8]。本实验通过不同铅浓度的土壤环境下，栽培一定时期的辣椒幼苗，研究土壤的酶活性和一系列生理指标，旨在为铅污染土壤施肥提供可靠依据，降低土壤中铅污染的影响。
2 材料与方法
2.1 供试土壤
供试土壤为实验地，表层（0-30cm）新鲜土样采集去除植物残体、根系和可见的土壤动物（如蚯蚓）等，风干、研磨、过筛。
2.2 供试醋酸铅
醋酸铅（(CH3COO)Pb），分析纯，为白色晶体，在淮安国药化学试剂有限公司购买。
2.3 试验设计
按照铅浓度0（用CK表示）、300（用T1表示）、500（用T2表示）、700（用T3表示）、900（用T4表示）mg/kg五个梯度浓度处理供试土样。
因为供试药剂为醋酸铅（分析纯)，所以每1千克土壤中施加醋酸铅0、471、784、1098、1412mg，醋酸铅与风干、研磨、过筛的供试土样均匀搅拌混合。每个处理18盆土样，并在土壤中栽培同一批辣椒幼苗，进行温室盆栽。
在培养的时间为10天、20天、30天时对处理的土壤进行相关的测定，当天新鲜土壤测定酶活性；一部分新鲜土壤风干过0.01mm筛，供基本理化性质的测定。
2.4 测定内容和方法
2.4.1 土壤基本理化性质的测定
对所取土壤分别测定其基本理化性质：pH值、有机质含量、碱解氮、速效磷、速效钾，分别采用电位测定法，重铬酸钾法，碱解扩散法，磷钼蓝比色法，醋酸铵—火焰光度法。
有机质测定
称取0.5g风干土样放入干燥的硬质试管内，并注入5ml重铬酸钾溶液和5ml浓硫酸，并盖上弯颈小漏斗；将试管分批放入油浴锅中，温度控制在170℃，液体沸腾5min，试管冷却后，过滤到250ml三角瓶中，三角瓶内液体体积控制在60~70ml；加入邻菲罗啉指示剂10滴，并用FeSO4溶液滴定；记录FeSO4溶液滴定消耗的体积V，空白对照记为V0（取3个平均值），最后计算。
碱解氮的测定
取风干土样2g平铺在扩散皿的外室；于扩散皿内室加入H3BO3指示剂溶液2ml；盖上毛玻璃，迅速加入1mol/ml氢氧化钠10ml并盖严密,用橡皮筋固定,在40±1℃的恒温箱培养24h(同时进行空白，V0)；最后用标准酸滴定（v)[9]。
速效磷 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
的测定
取2.5g土壤于150ml三角瓶中，加入50ml的NaHCO3溶液，并加入无磷活性炭，在25℃下的振荡器中震荡30min并过滤，吸滤液10ml于三角瓶中，加入35mlH2O和5ml的钼锑抗试剂；最后静置30min，660nm比色[10]。
速效钾的测定
取5g土壤放入150ml的三角瓶中，加入醋酸铵 50ml(土液比为1:10)封口，在20-25℃下震荡30min,过滤，滤液与钾标准溶液一起在火焰光度计上测定，最后计算[11]。
2.4.2 土壤酶活性的测定
过氧化物酶的测定
150ml三角瓶中：1g土 + 10ml 1%邻苯三酚 + 2ml 0.5%双氧水 ，震荡后放入30℃恒温培养箱2h，空白对照：150ml三角瓶中放入10ml 1%邻苯三酚+2ml 0.5%双氧水（一同培养）；培养结束后 三角瓶中加入 4ml PH4.5柠檬酸-H3PO4缓冲液 + 35ml乙醚（保鲜膜封口），用力震荡，静置30min，萃取结束后取上层乙醚，用430nm比色，最后计算。
脲酶的测定
将5g鲜土放入50ml容量瓶，并加入0.75ml甲苯摇匀，放置15min，空白对照：50ml容量瓶，加入0.75ml甲苯；往容量瓶中加入10%尿素5ml；往容量瓶中加入柠檬酸缓冲液10ml，并放入37℃恒温培养箱24h；培养结束后，用37℃蒸馏水定容至50ml，并过滤；记下滤液体积，并放入三角瓶，取3ml滤液到50ml容量瓶；再加入10ml蒸馏水，4ml苯酚钠溶液，3ml次氯酸钠溶液；摇匀放置20min，显色后定容至50ml；用578nm比色，最后计算。
过氧化氢酶的测定
将 5g土放入150ml三角瓶；加入40ml蒸馏水和5ml0.3%双氧水，空白对照：加入40ml蒸馏水和5ml 0.3%双氧水，震荡30min；震荡结束后加入5ml 1.5mol.L-1硫酸溶液终止反应，并过滤；取滤液25ml（记为V2），用0.1mol.L-1KMnO4溶液滴定，记下KMnO4溶液消耗的体积V1，空白对照消耗体积为V0，最后计算。
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