两种化学修复剂对重金属污染土壤酶活性的影响研究

摘要

随着我国在工业、农业、采矿业以及有色金属冶炼等方面的不断发展，重金属污染状况日益严重，成为世界面临的主要环境问题之一。目前，研究较多的土壤重金属治理方法主要有化学修复、植物修复法、生物淋滤法等。其中化学方法有着高效快速的特点，广泛应用于重金属污染土壤的修复。但是化学药剂可能对土壤产生一定的作用，影响土壤环境质量。因此，本课题在国内外学者以及课题组前期研究的基础上，以土壤酶活性作为土壤环境质量的评价指标，选用研究较多的化学修复剂EDTA和生石灰，研究了两种化学剂施入后，重金属污染土壤中(取自长沙垃圾填埋场)土壤酶活性的变化情况，并进一步研究了不同施入量EDTA对土壤酶活性的影响，以期为化学修复剂对土壤环境质量的影响提供有益的参考。　　 实验一结果表明：EDTA的施入能有效增加土壤重金属的迁移性，释放土壤中的残留态重金属，增加土壤重金属的迁移性。其中酸可提取态百分比上升的幅度为Cu>Pb>Zn，残留态的百分比下降幅度Pb>Zn>Cu。石灰的施入对土壤重金属Pb有一定的活化作用，增加了土壤中有效态Pb的百分比，而对Cu和Zn则表现出一定的钝化作用。EDTA和石灰对土壤过氧化氢酶活性均表现出一定的激活作用，其作用效果顺序为EDTA>石灰。EDTA对土壤脲酶活性的影响较小，施入初期脲酶活性有小幅度提高，培养7天后酶活性基本恢复到原有水平；石灰的施入抑制了95％以上的脲酶活性。为了进一步探明不同施入量的EDTA对土壤酶活性的影响，在供试土样中施入不同量的EDTA：0.56g/kg、1.40g/kg、2.23g/kg、2.79g/kg、4.19g/kg，研究四种土壤酶活性(过氧化氢酶、脲酶、转化酶、蛋白酶)的变化，以期得到对土壤酶活性最有利的EDTA施入量。　　 实验二结果表明：EDTA的施入能提高土壤过氧化氢酶、脲酶和转化酶的活性，三种酶活性的增加幅度为过氧化氢酶活性>转化酶活性>脲酶活性；EDTA的施入并不能激活土壤蛋白酶活性，反而有一定的抑制作用。不同EDTA施加量对土壤酶活性的影响也不同，EDTA施入量为2.23g/kg和2.79g/kg时，对提高土壤酶活性效果最佳。各处理组对酶活性的效应顺序为D(2.79g/kg)≥C(2.23g/kg)>E(4.19g/kg)>B(1.40g/kg)>A(0.56g/kg)。综合不同浓度EDTA对四种酶活性的影响，并考虑到EDTA施入量从2.23g/kg上升到2.79g/kg时，土壤酶活性提升幅度非常小，为降低成本，在工艺设计中选用2.23g/kg EDTA施入量。

目录