磺酰脲类除草剂和过氧化氢酶相互作用

摘要

随着磺酰脲类除草剂的大量广泛施用，其环境行为逐渐引起科学工作者的关注，粘粒矿物是土壤的重要组成，过氧化氢酶是表征土壤生物特性的重要酶。本文研究了两种磺酰脲类除草剂(绿磺隆和苄嘧磺隆)对土壤和磷酸缓冲液培养液中的过氧化氢酶活(CAT)性影响，首次系统地研究了除草剂的浓度、温度、pH、时间及矿物(针铁矿、赤铁矿、高岭石)对CAT活性影响，阐明了影响过氧化氢酶活性的因素，对土壤肥力和环境质量的提高与调控有重要的理论和实际意义。采用高效液相色谱(HPLC)分析测定了CAT对苄嘧磺隆的残留影响。本研究取得的主要结果和进展有： 绿磺隆和苄嘧磺隆对土壤CAT有抑制作用，除草剂浓度越高，CAT活性越低。但是绿磺隆和苄嘧磺隆对离体CAT有明显的激活作用；浓度不同，对CAT活性影响程度也不一样。 针铁矿、赤铁矿和高岭石三种矿物对离体CAT活性影响结果是针铁矿激活了CAT的活性，高岭石抑制了CAT的活性，赤铁矿对CAT的作用不明显。同时也讨论了温度，pH，时间等因素对加入了矿物处理样的CAT活性的影响，结果表明： 1.温度对CAT活性影响加入三种矿物的处理样的最适温度变化不明显，均在20-30℃。 2.pH对CAT活性影响加入三种矿物处理样的最适pH均发生了改变，最适pH上升了1-2个单位，对照酶的最适pH是5-7，加入针铁矿的培养液的最适pH是6-7，加入赤铁矿的培养液的最适pH是7-8，加入高岭石培养液的最适pH是8。 3.培养时间对CAT活性影响在加入矿物的前12天内，CAT活性急剧下降，这与CAT性质有关，低浓度的CAT很快失去活性。 分别对加入针铁矿、赤铁矿、高岭石和绿磺隆的CAT处理样的活性研究表明，加入矿物和绿磺隆后，过氧化氢酶活性明显高于未加矿物和绿磺隆的处理样；且绿磺隆对酶活性的影响效果明显大于矿物。 不同浓度的苄嘧磺隆在缓冲液中的残留率是不一样，在相同的培养时间，浓度高的苄嘧磺隆残留率低，低浓度的苄嘧磺隆残留率高。在加入了过氧化氢酶后，苄嘧磺隆的残留率明显降低，说明过氧化氢酶可以促进苄嘧磺隆的降解；且过氧化氢酶浓度不同，苄嘧磺隆降解的快慢也不同，浓度越高，降解越快。 在研究矿物对苄嘧磺隆残留影响中发现，矿物的加入使得试样中的苄嘧磺隆残留率加大，原因是矿物表面可以吸附一定量的苄嘧磺隆，吸附与解吸是可逆的；当加入过氧化氢酶后，试样中苄嘧磺隆的残留率相对于对照样的残留率要低；在加入的三种矿物和过氧化氢酶后，苄嘧磺隆残留率的顺序为：高岭石>赤铁矿>针铁矿。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:缩略语表

声明

Ⅰ前言

1.1磺酰脲类除草剂的概述

1.1.1磺酰脲类除草剂在土壤中的环境行为

1.1.2磺酰脲除草剂的残留危害及其分析测定方法

1.2粘粒矿物及其在环境中的作用

1.2.1铁氧化物(针铁矿，赤铁矿)

1.2.2高岭石

1.3过氧化氢酶

1.3.1过氧化氢酶介绍

1.3.2影响酶活性的因素

1.3.3农药对土壤酶活性影响研究

1.3.4有关粘粒矿物对酶的影响研究

1.4本研究的目的和意义

Ⅱ材料和方法

2.1试剂和仪器

2.1.1试剂

2.1.2仪器

2.2供试样品

2.2.1供试土壤

2.2.2供试粘土矿物

2.2.3供试除草剂

2.2.4供试过氧化氢酶

2.3试验方法

2.3.1供试样品的表征

2.3.2磺酰脲类除草剂对CAT活性的影响

2.3.3粘粒矿物对CAT活性的影响

2.3.4磺酰脲类除草剂和粘粒矿物对CAT的活性影响

2.3.5苄嘧磺隆残留的测定

Ⅲ结果与分析

3.1供试样品的表征

3.1.1供试粘粒矿物的表征

3.1.2土壤的基本性质

3.1.3绿磺隆、苄嘧磺隆标准物质的定值与表征

3.2过氧化氢酶活性的影响

3.2.1绿磺隆、苄嘧磺隆对土壤CAT活性的影响

3.2.2绿磺隆、苄嘧磺隆对离体CAT活性的影响

3.3粘粒矿物对CAT活性的影响

3.3.1温度对CAT活性的影响

3.3.2不同pH对CAT活性的影响

3.3.3 CAT活性随时间的影响

3.4绿磺隆和粘粒矿物对CAT的活性影响

3.4.1绿磺隆和针铁矿对CAT的活性影响

3.4.2绿磺隆和赤铁矿对CAT的活性影响

3.4.3绿磺隆和高岭石对CAT的活性影响

3.4苄嘧磺隆的残留

3.4.1测定条件、标准曲线、工作曲线

3.4.2不同浓度的苄嘧磺隆的残留动态

3.4.3不同浓度CAT对苄嘧磺隆残留影响

3.4.4粘粒矿物和酶对苄嘧磺隆残留影响

Ⅳ结论

Ⅴ参考文献

Ⅵ致谢

Ⅶ附录