恒电荷土壤活性颗粒表面酸性磷酸酶吸附、解吸及活性

摘要

该实验将采集于山东泰山的棕壤胶体分为0.2-2μm含有机质(含有机质大粒径)、0.2-2μm去有机质(去有机质大粒径)、小于0.2μm含有机质(含有机质小粒径)和小于0.2μm去有机质(去有机质小粒径)4种类型，研究了上述4种土壤胶体对酸性磷酸酶的吸附特性及磷酸盐缓冲溶液、Tris-HCl缓冲溶液和NaCl溶液对固定于上述4种土壤胶体上的酸性磷酸酶的解吸特性，探讨了上述4种土壤胶体固定化磷酸酶的活性及温度和pH对酶活性的影响。主要结果如下： 1.4种土壤胶体的有机质含量在5.9-74.4g·kg-1之间，以含有机质小粒径胶体最高，去有机质大粒径胶体最低。4种土壤胶体的比表面在31.7-116.5m2·g-1之间，小粒径胶体大于大粒径胶体。4种土壤胶体的阳离子交换量在41.2-68.9cmol·kg-1之间，小粒径胶体高于大粒径胶体。供试小粒径胶体水云母含量高于大粒径胶体。 2.供试胶体对酸性磷酸酶的吸附等温线均符合Langmiur方程，最大吸附量比较：小粒径胶体＞大粒径胶体；含有机质胶体＞去有机质胶体。土壤胶体中有机质的存在促进了胶体对酶的吸附。 3.土壤胶体对酸性磷酸酶的吸附量随温度升高而先升后降，35℃时吸附量达到最大；温度对大粒径胶体和去有机质胶体吸附磷酸酶的影响更显著。在pH4.0-5.0时土壤胶体对酸性磷酸酶的吸附量上升，在pH5.0-9.0时随pH升高而降低。在pH4.0-5.0时的土壤胶体对酸性磷酸酶吸附量大于pH5.0-9.0时的吸附量。 4.磷酸盐和NaCl溶液对固定于大粒径胶体表面酸性磷酸酶的解吸率大于小粒径胶体的解吸率、含有机质胶体的解吸率大于去有机质胶体的解吸率。含有机质土壤胶体和大粒径土壤胶体上的磷酸酶更易被解吸。 5.供试胶体-酶复合体的残余活性以含有机质小粒径胶体最高为81.1％，去有机质小粒径胶体的残余活性为57.0％；含有机质大粒径胶体固定化酶的残余活性(67.5％)高于去有机质大粒径胶体(54.2％)。游离磷酸酶和供试土壤胶体-磷酸酶复合体的最适活性温度在35℃左右，当温度上升到65℃时，游离酶的比活性比35℃时下降了96.6％，固定于含有机质大粒径胶体、去有机质大粒径胶体、含有机质小粒径胶体、去有机质小粒径胶体4种胶体上的磷酸酶比活性分别下降了75.5％、77.8％、93.3％和94.9％。含有机质土壤胶体固定化酶的活性和热稳定性高于去有机质胶体；大粒径土壤胶体对酶活性的抑制能力和固定化酶热稳定性高于小粒径土壤胶体。 6.在pH4.0-9.0范围内，土壤胶体-酸性磷酸酶复合体和游离酶的比活性随pH升高呈激活—抑制的变化，pH5.0时达到最大。游离磷酸酶和供试土壤胶体-磷酸酶复合体的最适活性pH为5.0.固定化酶活性受pH值变化的影响比游离酶的小。

目录

摘要

前言

1.土壤胶体对酶的吸附和固定

2.影响土壤酶活性的因素

2.1土壤理化性质对土壤酶活性的影响

2.2农业管理措施对土壤酶活性的影响

2.3重金属污染对土壤酶活性的影响

2.4城市废物对土壤酶活性的影响

2.5农药污染土壤酶活性的影响

3.土壤酶对土壤有机污染物的净化作用

材料与方法

1.土壤胶体的制备

1.1土壤胶体的提取

1.2土壤胶体悬浊液的制备

2.酶试剂

3.供试土壤胶体和粘粒矿物的基本性质测定

4.土壤胶体对酸性磷酸酶的等温吸附

5.不同温度下土壤胶体对酸性磷酸酶的吸附实验

6.不同pH下土壤胶体对酸性磷酸酶的吸附实验

7.土壤胶体表面固定态酸性磷酸酶解吸率测定

8.酶活性的测定

8.1土壤胶体-酸性磷酸酶复合体的制备

8.2土壤胶体-酸性磷酸酶复合体和游离酶的活性测定

结果与分析

1.棕壤胶体和粘粒矿物的基本性质

2.土壤胶体对酸性磷酸酶的吸附

2.1等温吸附曲线

2.2土壤胶体的基本性质对吸附量的影响

2.3温度对酸性磷酸酶吸附量的影响

2.4 pH对酸性磷酸酶吸附量的影响

3.土壤胶体表面固定化酸性磷酸酶的解吸

4.土壤胶体对酸性磷酸酶活性的影响

5.温度对酶活性的影响

6.pH值对酶活性的影响

结论

参考文献

致谢