河北省自然科学基金项目(394135)资助

*河北省自然科学基金项目（394135）资助收稿日期：2004-09-02改回日期：2004-10-17

镉、锌、铅单元素及其复合污染

与土壤过氧化氢酶活性关系的研究*

杨志新

冯圣东

刘树庆

（河北农业大学

保定071001

）摘

要

试验研究潮褐土中C d 、Z n 、P b 单元素及其复合污染与土壤过氧化氢酶活性的关系结果表明，

单因素处理Z n 主要表现为抑制作用，并与土壤过氧化氢酶活性间存在显著线性负相关；C d <10m g ／k g 时表现为激活作用，

达50m g ／k g 时表现为抑制作用，并与土壤过氧化氢酶活性间存在显著指数负相关；而P b 主要表现为激活作用，与土壤过氧化氢酶活性间存在显著线性正相关，且单因素C d 、Z n 、P b 对土壤过氧化氢酶活性抑制顺序为Z n >C d >P b 。复合污染条件下重金属C d 、Z n 、P b 交互作用较复杂，C d 、Z n 对土壤过氧化氢酶活性交互作用表现出协同抑制负效应特征；而P b 表现出明显的拮抗作用或屏蔽效应，尤其P b 浓度高时其屏蔽作用明显。同浓度C d 、Z n 其复合因素处理土壤过氧化氢酶活性高于单因素处理，而P b 复合因素处理土壤过氧化氢酶活性明显低于单因素处理。关键词C d Z n P b 复合污染

土壤过氧化氢酶活性

拮抗和抑制作用

E f f e c t o f s i n g l e e l e L e n t a n d c o L p o u n d p o l l u t i o n o f C d ，Z n ，P b o n s o i l c a t a l a s e a c t i v i t y

.Y A N GZ h i -X i n ，F E N GS h e n g -D o n g ，L I US h u -Q i n g （A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y o f H e b e i ，B a o d i n g 071001，C h i n a ），C J E A ，2005，13（4）：138~141A b s t r a c t P o t e x p e r i m e n tw a s c o n d u c t e d t o s t u d y e f f e c t o f s i n g l e c a d i u m ，z i n c a n d l e a d a sw e l l a s c o m p o u n d p o l l u t i o n o f t h e t r e e e l e m e n t s o n s o i l c a t a l a s e a c t i v i t y i nm e d i u ml o a m m e a d o wc i n n a m o n s o i l .T h e r e s u l t s s h o wt h a t s i n g l e e l e m e n t z i n c e x h i b i t s a n o b v i o u s i n h i b i t i n g e f f e c t o n c a t a l a s e a n d t h e r e i s a s i g n i f i c a n t l i n e a r n e g a t i v e c o r r e l a t i o nb e t w e e n t h e m ，w h e r e a s l e a d h a s a n a c t i v a t i n g f u n c t i o no n i t ，t h e r e i s a s i g

n i f i c a n t l i n e a r p o s i t i v e c o r r e l a t i o nb e t w e e n t h e m .W h e n t h e c o n c e n t r a t i o n o f c a d i u m i s l e s s t h a n 10m g ／k g ，c a d i u me x h i b i t s a n a c t i v a t i n g f u n c t i o n o n c a t a l a s e .W h e n t h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e e l e m e n t r e a c h e s 50m g

／k g ，t h e a c t i v i t y o f t h e e n z y m e i s i n h i b i t e d .T h e t o x i c i t y o r d e r o f t h e i n h i b i t i n g e f f e c t o f t h e t h r e e e l e m e n t s o n c a t a l a s e i s Z n >C d >P b .U n d e r t h e c o m b i n a t i o n o f t h e t h r e e e l e m e n t s ，i n f l u e n c e o f C d ，Z n ，P b c o m -p o u n d p o l l u t i o n o n c a t a l a s e a c t i v i t y d i f f e r s f r o mt h a t o f e a c h s i n g

l e e l e m e n t t r e a t m e n t .T h e c h a r a c t e r i s t i c s o f C d a n dZ n e x h i b i t a s y n e r g i s t i c i n h i b i t i n g n e g a t i v e e f f e c t ，w h e r e a s P b f o r c a t a l a s e e x h i b i t s a p r o t e c t i v e e f f e c t ，e s p e c i a l l y t h e h i g h c o n -c e n t r a t i o n o f P b .T h e c a t a l a s e a c t i v i t y o f c o m p o u n d p o l l u t i o n i sm o r e t h a n t h a t o f s i n g

l e e l e m e n t C d u n d e r t h e s a m eC d c o n c e n t r a t i o n .Z n i s t h e s a m e a s C d ，b u t P b i s d i f f e r e n t f r o m t h e f r o n t e l e m e n t s .T h e c a t a l a s e a c t i v i t y o f c o m p o u n d p o l l u -t i o n i s l e s s t h a n t h a t o f s i n g

l e e l e m e n t P b u n d e r t h e s a m e P b c o n c e n t r a t i o n .K e y w o r d s C d ，Z n ，P b ，C o m p o u n d p o l l u t i o n ，S o i l c a t a l a s e a c t i v i t y ，I n h i b i t i n g a n d p r o t e c t i v e f u n c t i o n （R e c e i v e d S e p

t .2，2004；r e v i s e dO c t .17，2004）随着化肥、农药的大量使用及工业废弃物、污水灌溉的增加，土壤环境中污染物及元素间交互作用更趋复杂性，尤其重金属复合污染日趋严重，因此研究重金属复合污染远比研究单因素污染价值更大。目前有关C d 、Z n 、P b 复合污染及单因素对土壤过氧化氢酶活性影响的研究尚少见报道。本试验研究了C d 、Z n 、P b 单元素及其复合污染与土壤过氧化氢酶活性的关系，为评价环境质量及防止土壤-植物系统重金属污染提供理论依据。

1试验材料与方法

本试验C d 、Z n 、P b 复合污染采用三因子五水平回归正交设计方案，C d 、Z n 、P b 单因素及复合污染处理浓度见表1。网室盆栽供试土样（0~40c m 土层）取自河北农业大学标本园，属中壤质潮褐土，p

H 为7.43，土壤有机质为1.09m g ／k g ，速效氮22.7m g ／k g ，速效磷14.0m g ／k g ，速效钾98.0m g ／k g ，C a C O 316.5m g ／k g ，重金属C d 含量0.83m g ／k g ，Z n 为75.9m g ／k g ，P b 30.54m g ／k g

；土壤机械组成>0.25m m 团粒占9.85%，0.25~第13卷第4期中国生态农业学报

V o l .13N o .4

2005年10月

C h i n e s e J o u r n a l o f E c o -A g

r i c u l t u r e O c t .，2005