磺酰脲类除草剂和过氧化氢酶相互作用

论文摘要

随着磺酰脲类除草剂的大量广泛施用,其环境行为逐渐引起科学工作者的关注,粘粒矿物是土壤的重要组成,过氧化氢酶是表征土壤生物特性的重要酶。本文研究了两种磺酰脲类除草剂（绿磺隆和苄嘧磺隆）对土壤和磷酸缓冲液培养液中的过氧化氢酶活（CAT）性影响,首次系统地研究了除草剂的浓度、温度、pH、时间及矿物（针铁矿、赤铁矿、高岭石）对CAT活性影响,阐明了影响过氧化氢酶活性的因素,对土壤肥力和环境质量的提高与调控有重要的理论和实际意义。采用高效液相色谱（HPLC）分析测定了CAT对苄嘧磺隆的残留影响。本研究取得的主要结果和进展有:绿磺隆和苄嘧磺隆对土壤CAT有抑制作用,除草剂浓度越高,CAT活性越低。但是绿磺隆和苄嘧磺隆对离体CAT有明显的激活作用;浓度不同,对CAT活性影响程度也不一样。针铁矿、赤铁矿和高岭石三种矿物对离体CAT活性影响结果是针铁矿激活了CAT的活性,高岭石抑制了CAT的活性,赤铁矿对CAT的作用不明显。同时也讨论了温度,pH,时间等因素对加入了矿物处理样的CAT活性的影响,结果表明:1.温度对CAT活性影响加入三种矿物的处理样的最适温度变化不明显,均在20-30℃。2.pH对CAT活性影响加入三种矿物处理样的最适pH均发生了改变,最适pH上升了1-2个单位,对照酶的最适pH是5-7,加入针铁矿的培养液的最适pH是6-7,加入赤铁矿的培养液的最适pH是7-8,加入高岭石培养液的最适pH是8。3.培养时间对CAT活性影响在加入矿物的前12天内,CAT活性急剧下降,这与CAT性质有关,低浓度的CAT很快失去活性。分别对加入针铁矿、赤铁矿、高岭石和绿磺隆的CAT处理样的活性研究表明,加入矿物和绿磺隆后,过氧化氢酶活性明显高于未加矿物和绿磺隆的处理样;且绿磺隆对酶活性的影响效果明显大于矿物。不同浓度的苄嘧磺隆在缓冲液中的残留率是不一样,在相同的培养时间,浓度高的苄嘧磺隆残留率低,低浓度的苄嘧磺隆残留率高。在加入了过氧化氢酶后,苄嘧磺隆的残留率明显降低,说明过氧化氢酶可以促进苄嘧磺隆的降解;且过氧化氢酶浓度不同,苄嘧磺隆降解的快慢也不同,浓度越高,降解越快。在研究矿物对苄嘧磺隆残留影响中发现,矿物的加入使得试样中的苄嘧磺隆残留率加大,原因是矿物表面可以吸附一定量的苄嘧磺隆,吸附与解吸是可逆的;当加入过氧化氢酶后,试样中苄嘧磺隆的残留率相对于对照样的残留率要低;在加入的三种矿物和过氧化氢酶后,苄嘧磺隆残留率的顺序为:高岭石＞赤铁矿＞针铁矿。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• Ⅰ 前言
• 1.1 磺酰脲类除草剂的概述
• 1.1.1 磺酰脲类除草剂在土壤中的环境行为
• 1.1.2 磺酰脲除草剂的残留危害及其分析测定方法
• 1.2 粘粒矿物及其在环境中的作用
• 1.2.1 铁氧化物（针铁矿,赤铁矿）
• 1.2.2 高岭石
• 1.3 过氧化氢酶
• 1.3.1 过氧化氢酶介绍
• 1.3.2 影响酶活性的因素
• 1.3.3 农药对土壤酶活性影响研究
• 1.3.4 有关粘粒矿物对酶的影响研究
• 1.4 本研究的目的和意义
• Ⅱ 材料和方法
• 2.1 试剂和仪器
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.2 供试样品
• 2.2.1 供试土壤
• 2.2.2 供试粘土矿物
• 2.2.3 供试除草剂
• 2.2.4 供试过氧化氢酶
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 供试样品的表征
• 2.3.2 磺酰脲类除草剂对CAT活性的影响
• 2.3.3 粘粒矿物对CAT活性的影响
• 2.3.4 磺酰脲类除草剂和粘粒矿物对CAT的活性影响
• 2.3.5 苄嘧磺隆残留的测定
• Ⅲ 结果与分析
• 3.1 供试样品的表征
• 3.1.1 供试粘粒矿物的表征
• 3.1.2 土壤的基本性质
• 3.1.3 绿磺隆、苄嘧磺隆标准物质的定值与表征
• 3.2 过氧化氢酶活性的影响
• 3.2.1 绿磺隆、苄嘧磺隆对土壤CAT活性的影响
• 3.2.2 绿磺隆、苄嘧磺隆对离体CAT活性的影响
• 3.3 粘粒矿物对CAT活性的影响
• 3.3.1 温度对CAT活性的影响
• 3.3.2 不同pH对CAT活性的影响
• 3.3.3 CAT活性随时间的影响
• 3.4 绿磺隆和粘粒矿物对CAT的活性影响
• 3.4.1 绿磺隆和针铁矿对CAT的活性影响
• 3.4.2 绿磺隆和赤铁矿对CAT的活性影响
• 3.4.3 绿磺隆和高岭石对CAT的活性影响
• 3.5 苄嘧磺隆的残留
• 3.5.1 测定条件、标准曲线、工作曲线
• 3.5.2 不同浓度的苄嘧磺隆的残留动态
• 3.5.3 不同浓度CAT对苄嘧磺隆残留影响
• 3.5.4 粘粒矿物和酶对苄嘧磺隆残留影响
• Ⅳ 结论
• Ⅴ 参考文献
• Ⅵ 致谢
• Ⅶ 附录