坡缕石对菜地土壤镉的钝化效应及对土壤微生物活性的影响

毕业论文坡缕石对菜地土壤镉的钝化效应及对土壤微生物活性的影响高碧波环境与安全工程系132065307学生姓名： 学号： 生物工程系 部： 专 业： 李剑睿 讲师指导教师： 二一七年六月诚信声明本人郑重声明：本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日 毕业论文任务书论文题目： 坡缕石对菜地土壤镉的钝化效应及对土壤微生物活性的影响 系部： 环境与安全工程系 专业： 生物工程 学号： 132065307 学生： 高碧波 指导教师（含职称）： 李剑睿（讲师） 1课题意义及目标学生通过毕业论文，运用所学专业理论知识，深入了解土壤添加坡缕石降低小白菜吸收镉的机理。以小白菜为研究对象，通过盆栽试验，研究土壤坡缕石不同添加量对小白菜吸收镉以及地上部生物量的影响，为坡缕石在农业生产方面的应用提供理论支持，同时为学生在毕业后从事相关工作打好基础。2主要内容（1）研究土壤添加坡缕石对小白菜吸收土壤镉的影响。（2）研究土壤添加坡缕石对小白菜地上部生物量的影响。（3）研究坡缕石的添加对土壤微生物活性的影响。（4）实验数据分析处理，完成5000字英文翻译和毕业论文的撰写。3主要参考资料1 周斌, 黄道友, 刘守龙等. 施用钝化剂对镉污染稻田土壤微生物学特征的影响J. 农业现代化研究, 2012, 33(2): 234-238.2 韩君, 梁学峰, 徐应明等. 黏土矿物原位修复镉污染稻田及其对土壤氮磷和酶活性的影响J. 环境科学学报, 2014, 34(11): 2853-2860. 3 董如茵,徐应明,王林等. 土施和喷施锌肥对镉低积累小白菜吸收镉的影响J. 环境科学学报, doi: 10.13671/j.hjkxxb.2014.09744 段学军, 闵航. 镉对稻田土壤典型微生物种的胁迫生理毒性J. 生态环境, 2005, 14 (6): 865-869.4进度安排1查阅资料，书写开题报告，进行开题答辩2016年12月22日2017年3月2日2小白菜幼苗培育2017年2月23日 3月22日3仪器、药品准备2017年2月25日 3月27日4溶液配制2017年3月28日 4月9日5测定小白菜镉含量及土壤微生物活性2017年4月10日 5月1日6实验数据分析，完成5000词英文翻译和毕业论文及答辩工作2017年5月2日 6月20日审核人： 年 月 日太原工业学院毕业论文坡缕石对菜地土壤镉的钝化效应及对土壤微生物活性的影响摘要：本文通过盆栽实验研究了坡缕石对小白菜吸收Cd及土壤环境质量的影响。盆栽实验结果表明,添加坡缕石之后,小白菜的地上部生物量分别增加了9.431.0、7.031.0和4.545.0。坡缕石添加量为10%时,小白菜的地上部生物量达到最大值。相比之下,小白菜体内Cd含量随坡缕石含量的增加而减小。与未投加坡缕石相比，小白菜体内Cd含量分别减少了13.865.5、15.266.3.0和20.065.9。坡缕石添加量为5%时,它符合国家食品卫生标准的要求。土壤的PH值均随坡缕石投加量增多而逐渐升高，分别升高了0.0370.088,、0.0080.151、0.0100.094个单位。在坡缕石添加量为10时土壤PH最高。添加坡缕石能够显著增加土壤酶活性 (P0.05)。土壤中细菌、放线菌的数量均增加。与未投加坡缕石相比，细菌的数量分别增加了6.572.8、4.777.6、5.169.6；放线菌的数量分别增加了6.766.7、18.281.8、37.5137.5。关键词：坡缕石，镉，钝化效应，微生物活性Effect of Palygorskite on Cadmium Passivation and Soil Micorbial Activity in Vegetable SoilsAbstract: In this paper, the effects of palygorskite on Cd and soil environmental quality were studied by pot experiment. The results of pot experiment showed that the aboveground biomass of Chinese cabbage increased by 9.4% 31.0%, 7.0% 31.0% and 4.5% 45.0%, respectively, after adding palygorskite. When the amount of palygorskite was 10%, the aboveground biomass of Chinese cabbage reached the maximum. In contrast, the content of Cd in cabbage decreased with the increase of palygorskite content. Compared with the untreated palygorskite, the content of Cd in cabbage decreased by 13.8% 65.5%, 15.2% 66.3.0% and 20.0% 65.9%, respectively. When the amount of palygorskite is 5%, it meets the requirements of national food hygiene standard. The pH value of the soil increased with the increase of palygorskite, which increased by 0.037 0.088, 0.008 0.151, 0.010 0.094 units respectively. The soil pH was the highest when the amount of palygorskite was 10%. The addition of palygorskite could significantly increase soil enzyme activity (P 转化酶磷酸酶过氧化氢酶。土壤中生活着多种多样的微生物，他们是土壤中营养养分的搬运工。土壤受重金属镉污染后，表现为重金属对微生物的毒害，土壤中微生物数量和结构改变，微生物多样性下降，细菌、真菌和放线菌数量都低于未污染土壤。土壤养分运输转移能力下降，土壤肥力降低。 1.2.4 Cd的食物链污染危害镉是一种有毒的重金属，土壤中镉进入人体后，在人体内不断累积，累积到一定范围，超过人体的负荷时，就会表现为镉中毒。而我们平时生活中喝的水、吃的蔬菜、米饭中都含有微量镉，镉对人体的毒害作用具有潜伏性。镉对人体的危害主要在于损害人体的肝、肾正常常功能，镉会与人体中的蛋白质结合成金属蛋白，无法行使正常功能。镉也会与人体内的一些酶结合，抑制酶活性，使相关代谢活动受阻。研究表明，Cd 也具有很强的致癌作用，受慢性 Cd 中毒的人癌症发病率增高4 重金属镉进入人体骨骼，还会造成骨骼中钙缺失，使骨骼变脆，易骨折，影响各种生命活动。重金属镉对人体健康造成的危害是多方面的，因此要积极治理土壤重金属污染。1.3 土壤重金属污染修复技术研究进展 近年来关于土壤重金属污染修复技术的研究越来越多。土壤重金属毒性强，而且在土壤中不容易被分解，所以修复重金属污染土壤难度很大。目前修复重金属污染的方法从原理上主要分为物理修复、生物修复、生态修复和化学修复。1.3.1 物理修复物理修复是从物理角度出发，运用一些物理手段处理重金属污染土壤的方法。现简单介绍几种物理修复方法。客土法是将未污染的清洁土壤混入受重金属污染的土中，降低污染土壤浓度，减轻其危害。换土法是将表层污染土移开，换上清洁土，将污染土进行一定处理，避免再次对环境造成污染。深翻土壤法是将表层污染土与地下清洁土换位置，使表层污染土埋深，减小污染土的危害。该法操作强度大，土层浅的土壤不使用。热修复法针对有挥发性的重金属，改变了土壤中的温度，采用将土壤增温的方法，将土壤中重金属变成气态形式除去 5。该方法原理简单但适用范围有限，而且除污不彻底。隔离法是用防护材料将两部分土分镉开，防止重金属扩散污染。电动修复土壤污染的方法原理是向重金属污染土壤中加上电压，土壤中的重金属就会像电路的运行流程一样输出重金属，再在该技术下游建立污染治理措施，阻断污染。这项技术的优点是需要较少的化学试剂、能耗低和能实现完整的修复。然而，这项技术需要完善的技术路线，包括前期提取到后期治理，短期内难见成效，花费时间较长。1.3.2 生物修复生物修复是是利用一些生物（包括植物、动物、微生物）的生理代谢活动或特性来改变土壤重金属的数量和形态特征的方法。生物修复技术包括植物修复、动物修复和微生物修复。植物修复是利用对重金属有强吸收功能的植物可以将重金属进行提取、固定或转移成易挥发的形态富集在植物体内除去减少重金属含量。该方法绿色高效，经济环保，有望进行深入研究。动物修复是利用某些可以富集重金属的低等动物，将重金属富集在体内除去的技术。例如，重金属在蚯蚓体内的积累随污染浓度的增加而增加。蚯蚓体内铅、镉、砷的含量与土壤中这些元素的含量有很好的相关性，而且蚯蚓体内含硫蛋白和溶酶体可以解毒重金属。除了蚯蚓，腐生的寄生虫和梅德韦杰夫昆虫和其他动物扁豆有明显重金属富集效果。微生物修复技术是利用土壤微生物的代谢活动与土壤重金属的相互作用来对环境中的重金属污染物进行转化、降解与去除的方法。研究表明，在厌氧条件下，微生物可以利用H2S细菌产生的H2S与土壤中Cd2+结合生成CdS沉淀，降低Cd的毒性6。例如，细菌citrobacter产生的酶能使Pb、Cd 形成难溶性磷酸盐7。1.3.3 生态修复生态修复是通过改变土壤的环境质量如温度、湿度、酸碱度等条件使重金属不利于存在于土壤中。或向土壤中施加有机肥料，改变耕作方式等使植物对重金属耐受性增强来达到减小重金属危害的目的。1.3.4 化学修复化学修复技术包括化学淋洗技术和化学钝化技术。化学淋洗技术是用能将土壤中重金属洗脱出来的溶剂注入渗透性好的重金属污染土，通过对重金属离子洗脱，然后收集洗脱液并处理。化学淋洗技术实际操作复杂，且目前已报道的重金属去除率高的天然淋洗剂价格昂贵，另外洗脱废液的回收处理问题不容回避，淋洗剂在土壤中的残留可能造成深层土壤和地下水的二次污染8。原位化学钝化技术是目前应用较广泛的一项技术。该技术是向重金属污染土中添加钝化剂、改良剂、化学剂，通过吸附、氧化还原、离子交换、沉淀等一系列反应，将重金属离子的形态转变。具有操作简便，效果显著，价格低廉的优势。目前应用广泛。1.4 坡缕石的特性及应用1.4.1 坡缕石的特性凹凸棒石(又称坡缕石)着我国的矿石分类中是海泡石一类的，属于晶体化合物，有自己专一的构造 9。化学式为Mg5SiO20(OH)2(OH2)44H2O。坡缕石的发展在国外非常早，已广泛应用于各行各业，在中国矿产开发和应用相对较晚。在我国最早发现的省份是江苏省，后来相继在其他各个地方发现，现已探明我国具有丰富的坡缕石储量。由于坡缕石的结构独特，因此，坡缕石具有独特的物理化学性质。坡缕石具有较好的吸附性能，这是由它的独特结构决定的。坡缕石具有很大的比表面积，这一特性目前已被广泛应用于水处理中，也作为无机钝化剂应用于原位钝化技术中。坡缕石内部结构中存在孔道结构，可用作催化剂的载体。其次，低浓度下坡缕石可以形成低浓度液体，可用作各种粘接剂。此外，坡缕石也有一定的离子交换能力，但自然的离子交换能力相对较低，可以适当的修改增加其交换容量。因此，由于坡缕石的以上特性，它已广泛应用于各行各业。1.4.2坡缕石的应用由于坡缕石的结构特征，坡缕石具有许多优秀的性质，所以它应用前景非常广泛。但在我国开发利用坡缕石的水平仍然相对较低。它用于一般填料，或以原土的形式出口，造成资源的浪费。中国只有10多种坡缕石产品，而美国有100多种坡缕石产品。因此，我们必须加强坡缕石高档产品的开发，提高坡缕石的利用率和的品位。1.4.3 坡缕石在土壤原位钝化修复中的研究进展原位化学钝化修复的最早研究开始于20世纪50年代， 这种思想是由在水中重金属的吸附固定剂方法发展来的，构想可以应用于土壤中重金属的化学固定。原位固定重金属的化学方法修复土壤重金属污染是向重金属污染土中添加钝化剂、改良剂、化学剂，通过吸附、氧化还原、离子交换、沉淀等一系列反应，将重金属离子的形态转变，从而有效地减少重金属的流动性，降低重金属污染物对土壤环境的毒性，达到受污染的土壤修复的目的。原位修复技术是一种经济高效的面源污染治理技术，由于操作方便和快速的效果，在重金属土壤污染修复的过程中具有不可替代的作用，实符合我国农业可持续发展的需要，受到有关学者越来越广泛的关注。近年来，坡缕石在重金属污染土壤修复中的应用主要是研究重金属如铜、锌、镉和其他重金属在土壤中的钝化修复效果，并取得了一些成功。胡钟胜13等采用盆栽试验，研究了钝化材料对觉降低反应效果很好的材料。研究结果表明，这3种钝化材料对烟草的地上部分生物量均有提高，对减少体内重金属含量效果明显。刘琴14等通过所有实验结果数据表示方法效果很好，有利用价值，其中的效果优先使用。杜志敏15等研究了4种钝化剂磷灰石、石灰、坡缕石、蒙脱石对铜镉复合污染土壤中Cu、Cd形态和土壤酶活性的影响，结果表明，4种钝化剂均有效的降低了重金属有效态含量。土壤酶的活性随钝化剂的添加量增多而增加。土壤微生物的数量比不添加钝化剂时明显增多。王意锟16等研究了坡缕石在不同生长时期对土壤重金属的钝化效果以及不同的作用及时间空间上作用良好，结果表明：坡缕石对污染土壤对钝化效果有一定的影响，但效果很好有利于进一步研究起作用。可以看到坡缕石有不同效果可以明显看到起作用良好的发挥优势作用机理。杨秀红等17通过室内盆栽实验，研究了坡缕石对重金属铜污染土壤的修复效果，实验结果表明，在铜污染土壤中添加坡缕石后，与对照相比，可显著降低植株对铜的生物有效性。2 实验部分2.1 实验方案2.1.1 技术路线土壤样品采集小白菜育苗、移栽测定小白菜地上部生物量、体内镉含量测定土壤内有效态镉含量测定土壤酶活性及PH测定土壤微生物活性坡缕石原位钝化修复实验坡缕石不同施入量镉污染土壤制备镉系列浓度溶液配制土样预处理2.1.2 实验设置本实验采用盆栽实验，包括镉污染浓度和坡缕石添加量两个因子。参照我国土壤环境质量三级标准（GB15618-1995），土壤添加外源Cd应使土壤中的Cd浓度为1.25、2.5和5mg/kg。，以Cd(NO3)24H2O的形式加入；坡缕石添加量设置为0、1、2、5和10g/kg，共15个处理，分别为：Cd1.25+P0、Cd1.25+P1、Cd1.25+P2、Cd1.25+P5、Cd1.25+P10、Cd2.5+P0、Cd2.5+P1、Cd2.5+P2、Cd2.5+P5、Cd2.5+P10、Cd5+P0、Cd5+P1、Cd5+P2、Cd5+P5、Cd+P10（其中Cd1.25、Cd2.5、Cd5分别表示土壤Cd浓度为1.25、2.5和5mg/kg，P0、P1、P2、P5、P10分别表示坡缕石添加量为0、1、2、5和10g/kg），每个处理三次重复。土壤添加外源Cd后，陈化14天，等土壤自然风干后过筛，装入塑料花盆，然后再加入不同剂量的坡缕石，混匀，平衡一周待用。将小白菜籽播种到苗床上，带种子发芽一周后，根据小白菜苗长势情况进行幼苗移栽，每盆定苗2株，不定期浇水，生长30天后取样测定。2.2 实验材料供试土壤：本实验供试土壤采自山西省太原市尖草坪区北固碾某菜地表层土壤，土壤深度为030cm。土壤自然风干后，过2mm筛备用。供试作物：四季小白菜，由山西农科院农科院农副市场购买钝化材料：天然黏土矿物坡缕石2.3 测定指标及方法2.3.1 小白菜地上部生物量根据小白菜长势，小白菜叶子长长变大后，将小白菜连根挖出，取根部以上的茎叶部分称量重量，注意要将称量部分冲洗干净，并出去残留水分，记录数据。2.3.2 小白菜体内Cd含量取地上部生物，105下杀青10min，然后置于烘干箱中，设定烘干箱温度为70，烘干至衡重，将样品粉粹待用，用HNO3-HClO4消解法测定小白菜体内Cd含量，记录数据。2.3.3土壤PH值在小白菜收获后，每盆采10g土样，加入去离子水（土水比1:2.5），混匀，静置，取上清液用PH计测土壤PH值，记录数据 。2.3.4 土壤脲酶活性脲酶测定方法：以靛酚显色法来测定脲酶活性。先每盆称取土样5克，加入1ml甲苯，摇匀，等待15分钟然后再加20ml柠檬酸盐缓冲液（PH为6.7）和10ml浓度为10的尿素溶液，摇晃一段时间保证混合均匀。之后放入恒温培养箱37下恒温放置一天。到时间结束后，取出，用移液管移1ml土壤悬浮液与三角瓶中，再加入HClO4溶液3ml和苯酚溶液4ml，放入摇床摇匀。摇匀之后静置20分钟开始显色，转移50ml移容量瓶中定容。由于靛酚的蓝色只能保持一个小时，所以定容之后应立即于波长为578nm处比色。在测定样品之前绘制标准曲线：取不同量已配置好的氮工作液分别0、1、3、5、7、9、11、13ml，加去离子水到20ml，再用移液管移入次氯酸钠溶液和苯酚溶液，计量分别为3ml和4ml，放入摇箱一小会取出。等待20min开始显色，定容后颠倒使液体混合均匀，装入比色皿放进分光光度计进行比色，波长为578nm。记录好数据之后以氮工作液用量横向，吸光值为纵向，画出标准曲线。2.3.5 土壤微生物活性活菌计数一般采用平板划线法和稀释涂布平板法。本实验中用稀释涂布平板法对土壤中的细菌和放线菌进行计数，细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基，放线菌培养采用改良高氏1号培养基进行培养，具体操作步骤如下：1.灭菌。对实验操作过程中用的所有玻璃器皿采用高压蒸汽灭菌，121下灭菌20分钟。2.配置培养基。按培养基配方准确称量各物质按照顺序溶解配置培养基。3.称取土样。每个处理称取10g新鲜土样，分别放入盛有90ml无菌水的250ml三角瓶中，摇床振荡30min，使土样均匀的分散，此即为10-1稀释的土壤悬液，静置30s。4.进行梯度稀释。用无菌吸管吸取1ml土壤悬液移入装有9ml无菌水的试管中，按10倍系列稀释法稀释至10-5，每次操作更换一次移液管。因为不同微生物在土壤中的数量不同，土壤中细菌数量大于放线菌的数量，应选择合适稀释度的土壤菌悬液进行接种。其中细菌采用的稀释度为10-310-5，放线菌为10-110-3。5.倒平板。培养基冷却到45左右，开始倒平板，每个平板倒20ml30ml培养基，平板表面要平整光滑。6.接种。待培养基凝固后分别吸取0.2ml稀释液于培养基中，用涂布棒涂布均匀，倒置培养。7.培养。细菌于37下培养2d，放线菌于28下培养5d。培养完毕，对培养皿上出现的菌落进行计数。对细菌和放线菌菌落数在10300之间的培养皿。微生物数量按公式进行计算：3 实验结果与讨论3.1 坡缕石钝化修复对小白菜地上部生物量及体内Cd含量的影响3.1.1 坡缕石钝化修复对小白菜地上部生物量的影响植物的地上部生物量直观的反映了植物的生长状况，间接的反映了土壤的环境质量。图3.1是土壤中添加坡缕石地上部生物量的重量。从图中可以看出，不同镉污染浓度下，添加坡缕石后小白菜地上部生物量的重量均大于对照组即未添加坡缕石组小白菜地上部生物的重量。未添加坡缕石时，小白菜生物量随着镉浓度的升高而降低。土壤中投加不同剂量的坡缕石后，小白菜地上部生物量随坡缕石投加量的增加而增加。当土壤中镉浓度为1.25mg/kg时，小白菜地上部生物量增加了9.4%31.0%；当土壤中镉浓度为2.5mg/kg时，小白菜地上部生物量增加了7.0%31.0%；当土壤中镉浓度为5mg/kg时，小白菜地上部生物量增加了4.5%45.0%。由此可见，添加坡缕石显著提高(P0.05)了小白菜的地上部生物量。添加坡缕石对小白菜的生长发育有一定程度的促进，其中，坡缕石添加量为10%时，小白菜的生物量达到最大值。重金属污染土中施加坡缕石使小白菜生长的更好，叶片更大，茎更粗壮，坡缕石修复效果明显。图3.1 坡缕石钝化修复对小白菜地上部生物量的影响3.1.2 坡缕石钝化修复对小白菜体内Cd累积的影响图3.2是添加不同剂量坡缕石后对小白菜体内镉含量的影响。未添加坡缕石时，小白菜体内镉含量分别为0.29、0.53、0.85mg/kg,严重超过了我国食品卫生标准GB15201-9419规定食品中镉含量不超过0.2mg/kg的限定。这些蔬菜被人体食用后，将会严重危害人体健康。从图中可以看出，不同镉污染浓度下，添加坡缕石后均不同程度降低了小白菜体内镉含量。未添加坡缕石时，小白菜体内镉含量随着镉浓度的升高而升高。土壤中投加不同剂量的坡缕石后，小白菜体内镉含量随坡缕石投加量的增加而减少。当土壤中镉浓度为1.25mg/kg时，小白菜地体内镉含量减少了13.8%65.5%；当土壤中镉浓度为2.5mg/kg时，小白菜地体内镉含量减少了15.2%66.3.0%；当土壤中镉浓度为5mg/kg时，小白菜体内镉含量减少了20.0%65.9%。由此可见，添加坡缕石显著降低(P0.05)了小白菜体内镉的含量。其中，土壤中镉浓度在1.25和2.5mg/kg时，添加5%的坡缕石小白菜体内镉含低于国家食品卫生标准限定值；坡缕石添加量为10%时，小白菜体内镉含量降幅最大。这说明添加坡缕石能抑制小白菜对镉的吸收。图3.2 坡缕石钝化修复对小白菜体内Cd含量的影响3.1.3 坡缕石钝化修复对土壤PH的影响土壤PH反映了坡缕石不同修复效果。图3.3是添加不同剂量坡缕石后对土壤PH值的影响。未添加坡缕石时，不同镉浓度下，土壤的PH分别为8.537、8.521、8.559，无明显相关关系(P0.05)。添加坡缕石后，土壤的PH值均随坡缕石投加量增多而逐渐升高，分别升高了0.0370.088,、0.0080.151、0.0100.094个单位。在坡缕石添加量为10时土壤PH最高。土壤pH值升高，土壤溶液中的H+浓度就会降低降低，土壤胶体表面负电荷增加，由图可看出添加不同剂量的坡缕石后与对照组相比，显著提高了土壤的PH值。图3.3 坡缕石钝化修复对土壤PH的影响3.2 坡缕石钝化修复对土壤酶活性及土壤微生物活性的影响3.2.1 坡缕石钝化修复对土壤酶活性的影响土壤酶是土壤中至关重要的成分，是土壤质量好坏的判别标准。土壤中酶种类多，活性高，能催化土壤中的物质高效地进行养分的运作，是土壤具有充分的营养成分，有利于植物的生长发育。而土壤中重金属含量超标时，重金属会抑制土壤酶的活性，使土壤酶分解土壤物质的一系列生化反应受阻，土壤质量不佳，从而对植物造成伤害。脲酶是土壤中十分重要的一种酶，容易受土壤重金属的影响，以脲酶活性来衡量坡缕石修复后土壤效果很有说服力。随着坡缕石添加量的增加脲酶活性呈现增加的趋势，在坡缕石添加量为10时显著升高(P0.05)，与未投加坡缕石相比，而Cd含量为5mgkg-1污染水平下，不同坡缕石添加量均显著(P0.05)提高了土壤脲酶活性。其中坡缕石添加量为5时土壤脲酶活性就显著升高(P0.05)，在坡缕石添加量为10%时达到最大值。图3.4可见，不同坡缕石添加量均使土壤脲酶活性升高，坡缕石添加量为10%时土壤脲酶活性显著升高(P0.05)。图3.4坡缕石钝化修复对土壤酶活性的影响3.2.2 坡缕石钝化修复对微生物数量的影响土壤中生活着多种多样的微生物，他们是土壤中营养养分的搬运工。土壤受重金属镉污染后，表现为重金属对微生物的毒害，土壤中微生物数量和结构改变，微生物多样性下降，细菌、真菌和放线菌数量都低于未污染土壤。土壤养分运输转移能力下降，土壤肥力降低。土壤微生物种群结构是表征土壤生态系统稳定性的重要参数，能够反映重金属对土壤的污染程度21。在土壤重金属含量处于一定范围内时，重金属含量的增加刺激微生物的生长，当重金属含量达到一定阈值后，进而导致土壤酶活性下降。表3.1为坡缕石钝化修复对土壤微生物数量的影响。从表中数据可以看出，未投加坡缕石时，土壤中细菌和放线菌的数量随Cd浓度的升高而降低。不同Cd污染水平土壤中加入不同剂量的坡缕石后，土壤中细菌、放线菌的数量均增加。与未投加坡缕石相比，在Cd含量为1.25、2.5和5mgkg-1时，细菌的数量分别增加了6.5%72.8%、4.7%77.6%、5.1%69.6%；放线菌的数量分别增加了6.7%66.7%、18.2%81.8%、37.5%137.5%。由此可见，添加坡缕石增加了土壤中细菌和放线菌的数量。其中，细菌、放线菌数量在坡缕石添加量为10%时显著升高(P0.05)，且达到最大。从添加不同量坡缕石后土壤中细菌和放线菌的数量变化来看，坡缕石有效改善了土壤质量环境和增加了微生物活性。表3.1 坡缕石钝化修复对土壤微生物数量的影响Cd含量 坡缕石添加量 细菌 放线菌/（mgkg-1） /（gkg-1） /(107CFU/g) /(104U/g)1.2500.921.510.981.621.211.851.352.1101.592.52.500.851.110.891.321.131.451.331.7101.512.0500.790.810.831.120.991.451.221.7101.341.94 结论（1）坡缕石促进了小白菜的生长和发育，能显著提高小白菜的地上部生物量(P0.05)。盆栽实验条件下小白菜地上部生物量随坡缕石添加量的增加而增加，与未投加坡缕石相比，在Cd含量为1.25、2.5和5mgkg-1时，其地上部生物量分别增加了9.4%31.0%、7.0%31.0%和4.5%45.0%。坡缕石添加量处理的下小白菜地上部生物量均高于对照，坡缕石添加量为10%时对小白菜的增产效果最好，与对照相比，小白菜地上部生物量增加了31.0%45%。（2）添加坡缕石能显著抑制小白菜对Cd的吸收(P0.05)，小白菜体内Cd含量总体上随坡缕石添加量的升高而降低。与未投加坡缕石相比，在Cd含量为1.25、2.5和5mgkg-1时，其体内Cd含量分别减少了13.8%65.5%、15.2%66.3.0%和20.0%65.9%。盆栽实验条件下，土壤中镉浓度在1.25和2.5mg/kg时，添加5%的坡缕石小白菜体内镉含量低于国家食品卫生标准限定值；坡缕石添加量为10%时，小白菜体内镉含量降幅最大。（3）土壤pH值随着坡缕石添加量的增加而逐渐升高，添加坡缕石后，土壤的PH值均随坡缕石投加量增多而逐渐升高，分别升高了0.0370.088,、0.0080.151、0.0100.094个单位。在坡缕石添加量为10时土壤PH最高。土壤PH值升高有利于土壤中Cd形态的转变，降低重金属Cd的生物有效性。（4）添加坡缕石能够显著增加土壤酶活性 (P0.05)，改善土壤环境质量。Cd含量为1.25mgkg-1污染水平下，投坡缕石能够增加土壤脲酶活性，提高尿素利用率，改善氮循环，且随着坡缕石添加量的增加脲酶活性呈现增加的趋势，在坡缕石添加量为10时显著升高(P0.05)，与未投加坡缕石相比， Cd含量为5mgkg-1污染水平下，不同坡缕石添加量均显著(P0.05)提高了土壤脲酶活性。其中坡缕石添加量为5时土壤脲酶活性就显著升高(P0.05)，在坡缕石添加量为10时达到最大值。（5）添加坡缕石能够显著增加土壤微生物数量(P0.05)。在Cd含量为1.25、2.5和5mgkg-1时，细菌的数量分别增加了6.572.8、4.777.6、5.169.6；放线菌的数量分别增加了6.766.7、18.281.8、37.5137.5。由此可见，添加坡缕石增加了土壤中细菌和放线菌的数量。细菌、放线菌数量在坡缕石添加量为10时最大。参考文献 1 顾继光，周启星,王新. 土壤重金属污染的治理途径及其研究进展J. 应用基础与工程学学报, 2003, 11(2): 143-151.2 魏树和, 周启星. 重金属污染土壤植物修复基本原理及强化措施探讨J. 生态学杂志3 崔德杰, 张玉龙. 土壤重金属污染现状与修复技术研究进展J. 土壤通报, 2004, 35(3): 366-370.4 刘国胜, 童潜明, 何长顺, 等. 土壤镉污染调查研究J. 四川环境, 2004, 23(5): 8-13., 2004, 23(1): 65-72.5 孙铁珩, 李培军, 周启星, 等. 土壤污染形成机理与修复技术M. 北京: 科学出版社, 2005.6 Taube F, Pommer L, Larsson T, et al. 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