土壤酶与重金属关系的研究现状VIP专享VIP免费

土壤与环境2000,9(2):139~142http://www.environment.soil.gd.cnSoilandEnvironmentalSciencesE-mail:ses@soil.gd.cn文章编号：1008-181X（2000）02-0139-04土壤酶与重金属关系的研究现状和文祥1，2，朱铭莪1，张一平1（1：西北农林科技大学资源与环境科学系，陕西杨陵712100；2：中国科学院南京土壤研究所，南京210008）摘要：介绍了近年来土壤酶与重金属关系的研究动向，以及重金属对酶活性作用的影响因素；探讨了用土壤酶表征重金属污染程度的方法及其可行性。有关研究表明，不同土壤酶类对重金属的敏感性有明显差异；土壤酶活性特别是总体酶活性作为污染指标是可行的；土壤酶与重金属的关系主要取决于土壤有机质、粘粒等含量的高低及它们对土壤酶的保护容量和对重金属缓冲容量的大小。文中还分析了研究中应注意的问题。关键词：土壤酶，重金属，监测指标中图分类号：X171.5；S154.2文献标识码：ARecentAdvanceinRelationshipbetweenSoilEnzymesandHeavyMetalsHEWen-xiang1，2，ZHUMing-e1，ZHANGYi-ping1(1:DepartmentofResourceandEnvironmentalSciences,NorthwesternSci-techUniversityofAgricultureandForestry,Yangling,Shaanxi712100,China;2:InstituteofSoilScience,ChineseAcademyofSciences,Nanjing210008,China)Abstract:Thispapermainlypresentsadvanceontherelationshipbetweensoilenzymesandheavymetalsinrecentyears.Itintroducestheeffectsofheavymetalsonsoilenzymes,anddiscussesthemethodsandfeasibilitythatsoilenzymeactivityactsasindexofpollution.Itindicatesthattherearediscrepancialeffectsofheavymetalsonsoilenzymes,thatthetotalenzymaticactivityisfeasibilitytoactasindex,andthattherelationshipbetweenenzymeandheavymetaldependsonthesoilorganicmatterandclaycontents.Thepaperalsoproposessomequestionsthatshouldbepaidattentioninrelativeresearchesinthefuture.Keywords:soilenzymes;heavymetal;index酶作为土壤的组成部分，其活性的大小可较灵敏地反映土壤中生化反应的方向和强度。到本世纪70年代，国内外学者将土壤酶应用到土壤重金属污染的研究领域中，在许多方面取得了显著的进展。下面就此作一简单综述，以期对环境保护研究有所帮助。1土壤酶与重金属的关系重金属对酶的作用机理分为3种类型：（1）酶作为蛋白质，需要一定量的重金属离子作为辅基，此时重金属的加入能促进酶活性中心与底物间的配位结合，使酶分子及其活性中心保持一定的专性结构，改变酶催化反应的平衡性质和酶蛋白的表面电荷，从而可增强酶活性,即有激活作用；（2）重金属占据了酶的活性中心，或与酶分子的巯基、胺基和羧基的结合，导致酶活性降低，即有抑制作用；（3）重金属与土壤酶没有专一性对应关系，酶活性没有受到影响。Kumar等[1~2]将质量分数为50mg/kg或25mol/g的不同金属离子添加到土壤中，脲酶活性均受到抑制，作用的顺序为：Ag+Hg2+>Au3+>Cu2+>Cu+>Co2+>Pb2+、As3+、Pb+、Cr3+、Ni2+>其它离子；史长青[3]的研究表明，稻土土壤脲酶活性与Cd、Cu、Zn呈显著负相关，过氧化氢酶与Pb呈显著负相关；认为脲酶、过氧化氢酶可作为土壤污染指标。胡荣桂（1990）的试验发现，向红壤中投入Cd、Pb，当Cd质量分数为30mg/kg，Pb为750mg/kg时对脲酶有显著抑制作用，而低浓度Cd和Pb则有激活作用。许炼峰等[4]在蔬菜盆栽土壤上模拟Cd（0~1.0mg/kg)、Pb（0~10mg/kg）污水灌溉，发现蔗糖酶比脲酶对重金属更敏感。Lebedeva[5]发现质量分数为20mg/kg的Cd不会引起脲酶活性明显降低，而100～150mg/kg的Zn和80～100mg/kg的Pb则使脲酶活性显著降低。沈桂琴等[6]的研究显示Hg、Cd、Pb对土壤脲酶、转化酶、碱性磷酸酶和蛋白酶活性有明显的抑制作用，而Cr具有激活作用，脲酶的反应最敏感；他们基金项目：国家自然科学基金项目（39370148）作者简介：和文祥（1968~），男，博士，现做博士后研究工作。收稿日期：2000-04-04土壤与环境Vol.9No.2提出重金属的临界质量分数，Hg为1.5mg/kg、Cd为3.0mg/kg、Pb为500mg/kg；同时发现“抗性酶活性”现象，认为当重金属在土壤中达到一定质...