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本实验通过室内模拟试验,较为系统的研究了锑、砷单因素及复合污染对土壤微生物和酶活的生态毒理效应,以及土壤原著微生物对锑的转化过程影响。主要结论如下:
1.利用室内模拟试验,跟踪监测了土壤微生物及酶活对外源锑胁迫的响应。结果表明,锑(Ⅴ)与锑(Ⅲ)对土壤细菌均有显著的抑制作用,对放线菌具有激活作用。不同价态锑对土壤真菌数量的影响出现明显的差异,锑(Ⅲ)对土壤真菌产生显著的抑制作用,锑(Ⅴ)对真菌几乎未有影响,故用细菌可作为衡量锑污染程度的敏感微生物学指标是可行的。锑、砷单一污染及复合污染对三大类土壤微生物总数的抑制作用顺次为:细菌>真菌>放线菌。锑(Ⅲ)、锑(Ⅴ)对三种土壤酶活性的影响效应各不相同,锑(Ⅲ)的毒性效应更为显著,且以脲酶和酸性磷酸酶最为敏感,该结论为土壤锑污染早期预测提供了依据。
2.锑、砷复合污染与单因素的影响不同,对三类微生物的交互作用主要表现为协同抑制负效应的特征。锑、砷共存对脲酶表现出一定的协同抑制作用;锑、砷共存对蛋白酶主要表现为协同激活作用;不同价态的锑、砷对酸性磷酸酶的交互作用截然相反。可见,重金属复合污染对土壤酶活性的影响较为复杂,在复合效应影响作用中锑、砷的作用效果差异较小。建议将细菌、脲酶作为锑、砷复合污染土壤的生态毒理学指标。
3.以中国四种典型土壤为研究对象,研究了未受重金属污染土壤中土著微生物对锑的氧化还原能力。土壤中广泛存在着能氧化锑(Ⅲ)的微生物,它能在较短时间将锑(Ⅲ)氧化,该过程需要氧气的参与。无论是在好氧或是厌氧条件下,锑(Ⅴ)都能被土著微生物还原,该还原过程可能是是微生物和Fe(Ⅱ)共同作用的结果。