鈾及伴生重金屬對土壤酶活性影響的研究.pdf

1、本論文在國家核設(shè)施退役及放射性廢物治理科研重點項目（14ZG6101）的資助下，圍繞鈾及伴生重金屬污染的生態(tài)效應(yīng)和生物學(xué)評價問題，以某典型鈾尾礦環(huán)境土壤和添加外源重金屬的盆栽土壤為研究對象，研究了鈾及伴生重金屬與土壤酶活性的關(guān)系，旨在為同類污染的土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、評價和預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果如下：
　　（1）鈾尾礦環(huán)境鈾及伴生重金屬污染嚴(yán)重，綜合污染指數(shù)PN遠(yuǎn)大于3，鈾尾礦226Ra、U、Cd和 Pb污染嚴(yán)重，Th、Mn和 C

2、u污染較輕。多因子潛在生態(tài)危害指數(shù)（RI）表明，鈾及伴生重金屬具有極強(qiáng)生態(tài)危害。其中226Ra＞Cd＞U＞Pb＞Cu、Th、Mn。U-Th、Mn-Cd、Mn-Cu互作極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)＞0.5。污染顯著影響了土壤肥力，理化性質(zhì)發(fā)生顯著變化，有機(jī)質(zhì)、全氮、陽離子交換量等大幅降低，其最大降幅分別為47％、80.8%、87.2%。
　　（2）鈾尾礦環(huán)境土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量大幅降低，最大降幅分別為85.1%、90.9%、83.8%

3、，微生物總數(shù)下降43.8%~83.5%。微生物數(shù)量細(xì)菌>真菌>放線菌。微生物數(shù)量與 U、226Ra含量負(fù)相關(guān)，而與 Th正相關(guān)，可作為鈾尾礦環(huán)境污染的生物學(xué)指標(biāo)之一。鈾尾礦環(huán)境土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶活性大幅降低，最大降幅分別為95.9%、81.8%、79.4%，過氧化物酶活性則大幅升高，最大增幅為55.1%。U和226Ra與4種土壤酶的作用相近而Th的作用相反。脲酶對鈾污染最敏感，其次是酸性磷酸酶和過氧化物酶，三者可作為鈾尾礦環(huán)境

4、污染的生物指標(biāo)之二。除過氧化物酶外，夏秋季節(jié)的土壤微生物數(shù)量和酶活性高于冬春季節(jié)。土壤微生物數(shù)量和酶活性隨著土層深度增加而減小。微生物數(shù)量在土壤pH4~5時最多，脲酶和過氧化物酶活性總體上隨著pH的升高而增強(qiáng)，酸性磷酸酶和蔗糖酶則相反。有機(jī)質(zhì)等能緩解鈾及伴生重金屬對土壤微生物數(shù)量和酶活性的影響。
　?。?）鈾及伴生重金屬單一污染對土壤酶活性的影響各不相同，脲酶、酸性磷酸酶、脫氫酶對鈾及伴生重金屬敏感，多表現(xiàn)為抑制作用，過氧化物酶也

5、較敏感但多表現(xiàn)為促進(jìn)作用。鈾及伴生重金屬復(fù)合污染中，Mn、Pb及U＋Cd互作對脲酶活性顯著抑制；U及伴生重金屬對酸性磷酸酶活性有極顯著抑制作用；U顯著影響蔗糖酶活性；U、Mn及互作極顯著促進(jìn)過氧化物酶活性；Mn及 Pb＋Cd互作極顯著抑制脫氫酶活性。酸性磷酸酶、過氧化物酶、脫氫酶對U、Cd、Mn、Pb復(fù)合污染敏感，脲酶較敏感，蔗糖酶不敏感。
　?。?）脲酶、酸性磷酸酶、過氧化物酶、脫氫酶是鈾及伴生重金屬污染的敏感酶。主成分分析結(jié)果