土壤重金属污染的酶学诊断——紫色土中的镉、铜、铅、砷对水稻根系过氧化物酶的影响

通过四川酸性紫色土、中性紫色土,石灰性紫色土中不同浓度的Cd、Cu、Pb、As对水稻根系过氧化物酶的影响研究,揭示了过氧化物酶受抑制与产生抗性的过程.在低浓度时,上述元素对过氧化物酶的影响能反映土壤类型影响的差别.确定了三种紫色土中Cd、Cu、Pb、As的临界浓度.     

TTC－脱氢酶活性检测方法的研究

以好氧消化污泥为材料，对影响脱氢酶活性测定的样品前处理、生化培养、酶反应终止剂、三苯基甲Ｚａ（ＴＦ）苯取剂以及萃取条件等问题进行了系统地研究，进而提出了检测脱氢酶活性的常温萃取测定法。这种方法已在剩余污泥好氧消化处理、生物转盘处理生物制品废水以及陶粒柱反应器低温生物预处理饮用水等研究中应用，效果良好。     

蒽对太平洋牡蛎不同组织抗氧化酶活性差异性影响与膜脂质过氧化研究

在实验条件下采用生态毒理学和生物化学方法,选用常见的环境污染物多环芳烃蒽,以太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)为实验材料进行毒理实验.研究了太平洋牡蛎消化腺、鳃、唇瓣和肌肉4种不同组织中的3种抗氧化酶--超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)对蒽胁迫的敏感性;同时研究了4种不同组织膜脂过氧化的差异.结果表明:(1)4种不同组织中3种不同抗氧化酶对蒽敏感性有显著差异性.(2)4种不同组织的膜脂过氧化伤害程度表现为:消化腺＞鳃＞唇瓣＞肌肉.     

三丁基锡对蓝子鱼的激素和酶指标及组织显微结构的影响

采用静态暴露方式研究三丁基锡氯化物(TBTCl)对黄斑蓝子鱼(Siganus oramin)的毒性效应.当蓝子鱼暴露于40～4000 ng·L-1 TBTCl中10d或20d后,雌鱼和雄鱼的肝体指数显著升高,鳃、肝脏、脾脏、心脏、皮肤等组织的显微结构发生明显的病理变化;上述病变随毒物暴露剂量或暴露时间的增加而加剧.与对照组相比,暴露10d后,40 ng·L-1组的血浆睾酮水平和400 ng·L-1组的血浆皮质醇水平显著升高,4000ng·L-1组的血浆皮质醇水平显著降低、肝脏谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性极显著升高;暴露20d后,各处理组的血浆睾酮和皮质醇水平无显著变化,但40、400 ng·L-1组的肝脏GST活性显著升高.结果提示,肝体指数、肝脏代谢酶活性、血浆皮质醇水平,以及有关组织的病理变化可以作为评估三丁基锡等环境污染物毒性效应的生物指标.     

沙蚕暴露于石油烃、Cu2+和Cd2+毒性效应及乙酰胆碱酯酶活性的响应

采用浓度梯度污染暴露室内模拟方法,研究了沙蚕(Perinereis aibuhitensis Grube)暴露于不同浓度的石油烃和重金属Cu2 、Cd2 的毒性效应及乙酰胆碱酯酶活性的响应.结果表明,石油烃和Cd2 、Cu2 对沙蚕均具有较强的毒性效应.暴露4 d和10 d后,石油烃LC50分别为440和110 μg·L-1,Cu2 分别为1 150和570 μg·L-1,Cd2 分别为5 090和2 500 μg·L-1,相应的生态毒性大小为:石油烃＞Cu2 ＞Cd2 .在Cd2 、Cu2 污染暴露条件下,沙蚕体内乙酰胆碱酯酶活性受到一定程度的抑制,但抑制率均低于50%.而在石油烃污染暴露条件下,沙蚕体内乙酰胆碱酯酶活性受到显著抑制,最高抑制率可达90%以上;而且,其乙酰胆碱酯酶活性的变化与石油烃的浓度显著相关.可见,乙酰胆碱酯酶活性的变化可以作为生物标志物,较灵敏地反映出石油烃对沙蚕的污染效应及其毒害作用.     

MBR中污泥脱氢酶活性测定方法的改进

以MBR中活性污泥为材料，以硫化钠为还原剂，丙酮为萃取剂，对传统TTC-脱氢酶活性测定法进行了改进，解决了标准曲线制作繁琐和稳定性差的缺点，并对测定中诸多影响因素进行了比较分析，确定了最佳实验条件。     

芘对土壤微生物氮转化功能菌群的影响特征

通过构建好氧降解微环境,分析环境浓度下的芘(12.09mg/kg)对土壤酶活性,氮转化全过程以及相关功能微生物的影响.结果发现,芘仅在降解第1d显著促进了脲酶活性,而在降解最初和后期均显著刺激了脱氢酶活性.从细菌群落结构分析可知,由于氨氧化菌(Nitrososphaeraceae)相对丰度的变化,导致花在处理前期对其介导的好氧氨氧化,硝化功能表现为促进作用,在后期表现为抑制作用,而对于固氮细菌(Bradyrhizobium,Mesorhizobium和Ensifer),尿素分解细菌(Roseomonas)以及硝酸盐还原细菌(Opitutus)则作用相反.与微生物群落结构以及相关功能预测的变化不同,功能基因定量分析表明,芘虽在培养初期对固氮基因nifH表现为抑制作用,但nifH的丰度呈增长趋势.结合土壤氨氧化和反硝化过程中关键酶活性及编码基因的变化,芘在培养前期未促进氨氧化过程,但在15d后明显抑制了土壤氨氧化和反硝化过程,其中对氨氧化过程的抑制作用更为显著.本研究阐明了芘对土壤微生物氮转化过程的影响特征,为了解芘的环境风险提供重要参考价值.     

塔里木河上游典型绿洲土壤酶活性与环境因子相关分析

土壤酶能反映土壤生物化学过程的强度与方向,深入解析土壤酶活性与环境因子的相关性,有助于探索土壤生态过程,为开展土壤系统的科学调控提供科学依据.以塔里木河上游阿拉尔垦区为研究区,选择新开棉田、10 a棉田、30 a棉田、果园、人工林、天然林、荒草地、盐碱地及沙地等不同土地利用类型为研究对象,运用经典统计学分析绿洲土壤酶活性及环境因子的分异规律,并结合冗余分析技术研究土壤酶活性与环境因子相关关系.经典统计学分析显示,土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、碱性磷酸酶活性均值分别为4.27 m L·g-1、0.34 mg·g-1、2.08 m L·g-1、0.08 mg·g-1.冗余分析结果表明:全氮、有机质、有效磷、土壤含水量、全盐与土壤酶活性呈极显著相关性(P0.01);土壤容重与土壤酶活性表现为显著相关性;其他环境因子与土壤酶活性的相关性均不显著(P0.05).环境因子与土壤酶活性相关性大小排序为全氮有机质有效磷土壤含水量全盐容重速效钾p H.     

水稻不同生育期根际与非根际土壤胞外酶对施氮的响应

与稻田土壤碳氮循环(矿化、转化等)密切相关的酶活性可以反映微生物的生长和代谢过程.为明确水稻不同生育期根际与非根际土壤胞外酶对施氮的响应,采用根际袋法区分水稻根际和非根际土壤,利用96微孔酶标板荧光分析法,测定其碳氮过程关键酶β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性,探讨根际效应、施氮和生育期对土壤酶活的影响及其调控机制.结果表明,施氮使拔节期土壤BG酶活性相对于不施氮处理降低了7.4~13.5 nmol·(g·h)~(-1),而使成熟期BG酶活性增大了7.0~31.4 nmol·(g·h)~(-1),同时根际与非根际土壤中BG酶活性也随水稻的生育期而发生相应的变化.与不施氮处理相比,施氮使水稻成熟期非根际土壤NAG酶活性增加了1.1倍,根际土壤降低了0.3倍.施氮和生育期显著影响土壤BG酶活性,而水稻生育期、施氮和根际效应及其交互作用均对NAG酶活性有极显著影响.RDA分析表明土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量主要影响水稻根际土壤胞外酶活性;而非根际土壤中酶活性的变化主要受微生物生物量氮(MBN)和铵态氮(NH_4~+-N)的影响.土壤酶活性与多种因素存在复杂关系,需要综合考虑植物生理特征、土壤酶活性和土壤特征,分析N添加对微生物群落组成的影响.     

人为干扰对小兴安岭森林湿地土壤碳组分和酶活性的影响

以小兴安岭落叶林沼泽湿地为研究对象,对比研究皆伐地、火烧地和落叶松湿地土壤碳组分和酶活性.结果表明:(1)3种湿地类型土壤SOC含量表现为对照地显著高于皆伐地和火烧地(p0.05),在0~10 cm土层中皆伐地与对照地相比降低了58.38%,火烧地与对照地相比降低了61.96%.皆伐地与火烧地在不同土层的土壤中SOC含量差异不显著(p0.05);DOC含量对照地显著高于皆伐地和火烧地(p0.05).在0~10cm土层中火烧地DOC含量是皆伐地的1.99倍,两者差异不显著(p0.05);不同干扰方式对土壤MBC含量影响的差异主要表现在0~10 cm的土层土壤,对照地分别比皆伐地和火烧地高23.13%和95.79%(p0.05).在不同的土层中皆伐地MBC含量均大于火烧地,与SOC含量的变化趋势一致.(2)与对照地相比,皆伐地与火烧地0~10 cm土层的土壤蔗糖酶活性分别降低了45.59%和36.76%,脲酶活性显著降低了18.22%和55.69%(p0.05),蛋白酶活性降低了19.65%和17.34%,淀粉酶活性降低了6.29%和10.69%.土壤碳组分和酶活性在垂直方向上均表现为随着土层深度增加而减小.皆伐和火烧造成森林湿地土壤碳组分和酶活性降低.