石油污染土壤多酚氧化酶的动力学及热力学特征

摘要

土壤多酚氧化酶是一种氧化还原酶,能够将土壤中芳香族化合物氧化成醌,促进土壤中石油类物质的分解转化.以距大庆油田工作区不同距离(1、5、15 km)的石油污染地为对象,研究不同温度下石油污染裸地及羊草(Leymus chinensis)修复地的土壤多酚氧化酶活性及其动力学和热力学特征的变化.结果表明:土壤多酚氧化酶活性随温度和底物浓度的增加而逐渐增大,在温度为30℃或40℃、底物浓度为80 mmol∕L或160 mmol∕L时达到最大值;各样地土壤酶的动力学参数Km(Mihaelis常数)随温度的变化规律不同,Vmax(酶促反应最大速度)和Vmax∕Km(催化效率)随温度升高而逐渐增大,均在30℃或40℃时达到最大值;热力学参数Q10(温度系数)、ΔH(活化焓)、ΔS(活化熵)随温度变化差异不显著,ΔG(活化自由能)随温度升高呈逐渐增加趋势.在同一温度下,石油污染裸地土壤多酚氧化酶活性高于羊草修复地;Km和Vmax∕Km在各样地均表现为无规律性变化,Vmax最大值出现在距油田工作区5 km处的裸地(BMP),最小值出现在距油田工作区5 km处的羊草修复地(LMP);Q10、Ea(活化能)、ΔH、ΔS的最大值均出现在距油田工作区1 km处的裸地(BVP),最小值均出现在距油田工作区1 km处的羊草修复地(LVP).研究显示,升温和植物修复对土壤多酚氧化酶活性的反应特征有较大影响.