《重金属镉对土壤微生物活性影响的研究(环境科学专业优秀论文)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重金属镉对土壤微生物活性影响的研究(环境科学专业优秀论文)（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要 土壤是人类赖以生存的最重要的自然资源之一，对生态环境质量和人类健康都有着 重要意义。随工业的发展和农业生产的现代化，土壤的污染日益严重，其中，土壤重金 属污染是一个全球性的棘手问题。镉作为土壤重金属研究的对象之一，也是本文的研究 对象。在实验室条件下，进行了外源添加不同浓度的重金属镉对土壤生物活性和土壤酶 活性的影响研究。结果表明，重金属镉污染对不同的土壤生化过程具有不同效应，低浓 度镉的添加对土壤呼吸强度有一定刺激作用，高浓度则产生抑制作用。镉污染对土壤酶 活性的影响中，对土壤的脲酶活性有很显著的抑制作用，而对过氧化氢酶、磷酸酶等活 性影响较小。通过计数法测定镉污染土壤微生物，其数量
2、明显减少。通过对土壤呼吸强 度、土壤酶活性、土壤微生物群落量的测定得出，由于土壤脲酶对不同浓度镉表现出强 烈的敏感性，用脲酶作为土壤Cd污染的评价指标和制定Cd的临界含量是可行的，可 为污水灌溉地区提供土壤中镉浓度的最高限值，保证污灌区的农作物食用安全和土壤的 可持续利用，对地区的经济发展和环境安全有重要意义。 关键词:镉污染;土壤呼吸;酶活性;微生物群落 AbStraCt Soil1s oneof important rcsourcewhichwecouldllt liVe wimout，a11dit alsohaS importaIlt meaIling tothe qual时ofecol
3、ogy enViromentaIldInaIls health.Wimthe deVelopment of i11dustry and up-date of a鲥culture，tllep011ution insoilbecomesworse daily- The pollutedbyheaVy metalinsoilisa problem wllichall 910balpeople havetof犯e.Asone of heaVy metaliIl soil，cad芏11ium is alsomisaniclesobject.Underthetestch甜nbercorldition， W
4、estudiedwhat h印pencd tothesoil biologicalactivity觚d thesoil enzymeactivity ifwe addme heaVy metal cadIIli啪pollution ofdi伍棚tconcen仃:ltionto ex仃aneoussource.Theresult illdicated that tlle heavy metalcadrnjum pollution haS difrerent effects ondifrerentsoil bioche血cal processes，me lowerconcentrationofca
5、dlniumwas help如l toincreasemostof thebiochemical processes，but me hi曲erconcentrations of c砌啪伊eatly inllibited 觚crobialactiVities.The cadIlli啪pollution haSsomeinnuencesonthesoil enzymeactiVity， andit 11as Ve巧remark a_ble i枷bitory actiontonlesoilurease activeness，but011ly haslittle iIlfluenceonOxidize
6、d hydrogeneIlzyrne and pho印hatase.We calculatedthe quantit)r ofcadIlli啪 pollution soil 111icrobebynotation，a11d t王1e quantity reduced obviously Testsofthesoilbreath intensity，thesoil enzymeaCtivity alldmesoilIIlicrobedete咖i删0nhaveshowntllatitis feasible thatureaseactiVeIlesscanbeusedast量1e eValuatin
7、g indicatorofsoilCdpollution andthe碰ticalcontemof Cd，嬲the即z)，I】ufease iIl soilisVeryseIlsitivetoCd晰thdiff咖t concentrations.n加日yproVide the hi曲estliIIli向g valueoflecadIlliumsconcelltrationtothe sewageirrigationareas，讹ch 目lar觚teescrops therearesafet0eataIldsoilstherearesustainable.The study haSthevita
8、l si嘶ficaIlce tot11elocaleconoIIlical deVelopment andmeenViro衄ental saf.e吼 Keywords:CadIIli啪pollution;Soilbream;EnzymeaCtiV埘;MicrobialcommllI】itty II 知识水坝pologoogle为您整理 独创性声明 本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所 取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中作了明确的说明。本声明的法律结
9、果由本人承担。 学位论文作者签名:二毡兰名 日期: 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即: 东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编本学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士学 位论文全文数据库(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、中国学位论文全 文数据库(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版 发行和提供信息服务。 (保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:圣z叁多 指导教师签名:
10、星圭 日 期:厶丘g.笠，3口 日 期:2阳星。丘。丕 学位论文作者毕业后去向: 工作单位: 通讯地址: 电话:- 邮编:- 知识水坝pologoogle为您整理 东北师范大学硕士学位论文 引 言 土壤是人类的衣食之源和生存之本，即使是现代经济生活中，土壤依然是最基本的 生产要素和各种经济关系的载体。但随着现代经济的高速发展，人类的生产和生活活动 向土壤中施用了大量的农药和化肥，排放了大量的工业与生活废弃物，虽然这可以提高 农产品产量，同时也解决城市垃圾和工业污水排放的问题，但由于土壤的自净能力有限， 当污染物含量超过了土壤容量时，就造成了对生态环境和人类健康的影响，甚至威胁着 人类生存【l】
11、。目前，国内外对土壤重金属污染、有机物污染、生源要素污染及其相应的 生态风险评价等诸多研究成为全球环境问题研究的热点内容。 随着工业的发展及城市化程度的不断提高，河流污染日益加重，清洁水资源日趋紧 张。水资源的匮乏，使污水成为农业灌溉用水的重要组成部分。污灌是指利用未经处理 或处理不达标的工业废水或城市生活污水以及利用受到污染的河水进行农业灌溉的活 动12J。新中国成立以后，人口的增加以及农业生产规模的不断扩大，使农业生产对水资 源的需求不断增加，天然地表水资源难以满足农田灌溉的需求。20世纪80年代初，我 国在全国范围内开展了首次污灌区灌溉水和土壤质量的调查，共调查37个灌区，面积 38万公
12、顷。结果发现，我国污灌区受重金属污染的面积占了污灌总面积的64.8%，以 Cd和Hg的污染面积最大，问题最突出。主要原因是污灌水中的Cd、Hg浓度普遍超标 pJ。日本学者伊藤秀文等曾报道，当灌溉水中Cd浓度只有O.01mL时，糙米也可浓缩 500倍的Cd，因此认为，即使水质标准为O.01m虮也可能引起土壤Cd污染【4J。我国废 水Cd的排放标准为0.10mL，灌溉水含Cd标准为O.05mg/L。此外，污水灌溉还有一 个负面效应，就是酸化土壤，酸化可促使Cd活化，使植物更易于吸收。可见污水灌溉 在解决了城市污水排放和农业生产用水来源的同时，也造成了污灌区土壤重金属超标等 问题【51。 工业水中含
13、有多种污染物质，尤其是以铜、锌、镉、铬等为主的重金属污染物，长 期施用必然对土壤造成影响，为进一步研究土壤中重金属污染状况，本文选取了几种较 有代表性的指标一土壤酶、土壤基础呼吸和土壤微生物量的测定来探讨重金属的污染。 土壤微生物几乎参与土壤中的一切生物及生物化学反应，在土壤功能及土壤发育过程中 直接或间接地起重要作用，包括对动植物残体的分解、养分的储存转化及污染物的降解 等【6J。土壤酶是土壤生物化学反应的催化剂，参与了土壤生态环境中许多重要的代谢过 程，对土壤本身及农作物生长影响显著，是一种指示土壤污染状况的重要指标。本文通 过对重金属污染土壤进行采样和几种微生物学指标的测定，旨在探索重金
14、属污染与土壤 微生物学指标的内在联系，为污染土壤的质量评价、生物治理及环境修复提供理论依据。 东北师范大学硕士学位论文 1.1镉的性质与危害 第一章 绪论 1.1.1重金属镉的一般特性 镉，元素符号Cd，原子序数48，原子量112.4，位于第五周期IIB族，原子半径 141皮米，第一电离能873千焦/摩尔，电负性1.69。微带蓝色的银白色金属，粉末状的 呈灰白色。较软，有延展性。密度8.65克/厘米3，熔点320.9，.沸点765，氧化数 +2。在空气中迅速生成一层氧化物薄膜并失去光泽，起保护作用。能溶于大多数酸中生 成镉盐。用于电镀、轴承，制低熔合金、硬焊合金，制电池、磷光体等。还用于原子反
15、 应堆的中子吸收棒。1817年德国人斯特罗迈厄发现了镉。在自然界常与锌伴生，主要矿 石是硫镉矿CdS。工业上主要从锌冶炼的副产物中提取，属于无机有毒重金属类【71。 1.1.2镉与其他重金属相同的特性 金属有机态的毒性大:重金属大多数是过渡元素，化学活性较高，能参与多种反 应和过程。随环境的Eh、pH、配位体的不同，常形成不同的化合态和结合态，其毒性 也有很大差异。如六价铬毒性大于三价铬;二价汞毒性大于一价汞等等;金属有机态的 毒性大于无机态。如甲基汞的毒性大于氯化汞;二甲基镉的毒性大于氯化镉。 重金属产生毒性效应的浓度范围低，一般在1.10m班左右;毒性较强的重金属汞、镉等则在0.001.O
16、.01mjL左右。汞、镉、铅、铬、砷，俗称重金属“五毒”。它们的 毒性的阈值(对生物产生污染的最小计量)都很小【8】。 迁移转化形式多。重金属在环境中的迁移转化，几乎包括水体中己知的所有物理 化学过程，且具有可逆性，无论是形态转化或物相转化，都能随环境条件而转化。因此， 沉积的可再溶解，氧化的可再还原，吸附的也可再解吸，不过在特定的环境条件下，他 们又具有相对的稳定性【91。 生物摄取重金属是积累性的，各种生物尤其是海洋生物，对重金属都有较大的富 集能力，其富集系数可高达几十倍至几十万倍【lo】。因此，即使有微量的重金属存在，也 可能构成污染。 微生物不仅不能降解重金属，相反某些重金属可在土壤微生物作用下转化为金属 有机物，产生更大的毒性【111。同时重金属对土壤微生物也有一定的毒性，而且对土壤酶 的活性有抑制作用。 2 东北师范大学硕士学位论文 对人体的毒害是积累性的【12】。重金属摄入体内，一般不发生器质性损伤，而是通 过化合、置换、络合、氧化还原、协同或拮抗等化学的或生物化学的反应，影响代谢过 程或酶系统，所以毒性的潜伏期较
